DE1175768B

DE1175768B - Device for the production of round, highly compressed, stranded conductors for electrical cables and conductors made by them

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Publication number: DE1175768B
Application number: DEP17917A
Authority: DE
Original assignee: Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA
Priority date: 1956-02-09
Filing date: 1957-02-08
Publication date: 1964-08-13
Also published as: GB819680A; FR1166187A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Internat. Kl.: H Ol bBoarding school Class: H Ol b

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:Number:
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Registration date:
Display day:

Deutsche Kl.: 21 c - 3/04 German class: 21 c - 3/04

P17917 VIII d / 21 c
8. Februar 1957
13. August 1964P17917 VIII d / 21 c
February 8, 1957
August 13, 1964

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von aus Litzen oder Seilen mit rundem Querschnitt gebildeten Leitern für elektrische Kabel sowie auf einen runden massiven verseilten Leiter, bei welchen die Leerräume zwischen den Drähten im Vergleich zu denjenigen der üblichen verseilten Leiter verringert ist.The invention relates to a device for the production of strands or ropes with round cross-section formed conductors for electrical cables as well as on a round massive stranded Conductors in which the voids between the wires compared to those of the usual stranded conductor is reduced.

Bekannte runde verseilte Leiter bestehen aus einer Mehrzahl übereinanderliegender Lagen aus Drähten, z. B. aus Kupfer, welche insgesamt den gleichen Durchmesser haben. Die Drähte in jeder Lage sind mit gleicher Steigung schraubenförmig gewickelt, die sich von einer Lage zur anderen nach außen hin erhöht, während der Wickelsinn der Drähte von einer Lage zur anderen wechselt.Known round stranded conductors consist of a plurality of superimposed layers of wires, z. B. made of copper, which have the same overall diameter. The wires are in each position helically wound with the same pitch, which extends outwards from one layer to the other increased while the winding direction of the wires changes from one layer to the other.

Bei den üblichen runden verseilten Leitern stellt das Verhältnis zwischen der Fläche des um den Leiter beschriebenen Kreises und der Summe der Querschnitte der Drähte einen Querschnittsverlust infolge der Leerräume zwischen den Drähten dar, und dieses Verhältnis hängt von der Zahl der Lagen ab, welche den verseilten Leiter bilden. Der Prozentsatz an Leerräumen beträgt etwa 30%.In the case of the usual round stranded conductors, the ratio between the area of the around the conductor represents described circle and the sum of the cross-sections of the wires a loss of cross-section as a result of the voids between the wires, and this ratio depends on the number of layers which form the stranded conductor. The percentage of white space is around 30%.

Wenn die Drähte insgesamt in der gleichen Richtung und mit der gleichen Steigung gewickelt werden würden, hat der Querschnitt eines bekannten verseilten Leiters, z. B. aus 61 Drähten und 4 Lagen, wie er lediglich zur Erläuterung in F i g. 1 dargestellt ist, einen Querschnitt von hexagonaler Form, jedoch mit einem sehr weit reduzierten Querschnittsverlust. Der Prozentsatz an Leerräumen würde gleich der Hälfte des oben erläuterten sein, würde jedoch immer noch von der Lagenzahl abhängen.When the wires are wound in the same direction and with the same pitch as a whole would have the cross-section of a known stranded conductor, e.g. B. made of 61 wires and 4 layers, as it is only for explanation in FIG. 1 is shown a cross section of hexagonal shape, however with a very much reduced loss of cross-section. The percentage of white space would be equal to that Half of that explained above, but would still depend on the number of layers.

Es ist bei der Herstellung von runden, aus Einzeldrähten gebildeten Formleitern für elektrische Kabel bekannt, die in verschiedenen Lagen übereinanderliegenden Drähte insgesamt mit dem gleichen Durchmesser zu versehen und sie in gleicher Richtung mit gleicher Schlaglänge miteinander zu verseilen. Bei der bekannten Vorrichtung zur Herstellung der Formleiter werden die gesamten Drähte gleichzeitig durch eine Matrize hindurchgeführt, sie liegen jedoch parallel zueinander, und die Formmatrize hat keinen kreisförmigen Querschnitt. Ein mit einer solchen Vorrichtung hergestelltes Kabel hat im Fertigzustand den Nachteil des nicht runden Querschnitts, und die Einzellagen sind nicht schraubenförmig gewickelt.It is used in the manufacture of round shaped conductors for electrical cables made from individual wires known that the wires lying one above the other in different layers have the same diameter overall to be provided and stranded together in the same direction with the same pitch length. at the known device for producing the shaped conductor, the entire wires are through at the same time a die is passed through, but they are parallel to each other and the forming die has none circular cross-section. A cable produced with such a device has in the finished state the disadvantage of the non-round cross-section, and the individual layers are not wound helically.

Es sind weiter Versuche gemacht worden, um den hexagonalen Querschnitt des Leiters entweder durch Hämmern oder durch die Verwendung von Kalanderwalzen und Ziehplatten in eine Kreisform zu bringen; die Ergebnisse haben sich jedoch aus Vorrichtung zum Herstellen von runden, hochverdichteten, verseilten Leitern für elektrische
Kabel sowie durch sie hergestellte LeiterAttempts have further been made to bring the hexagonal cross-section of the conductor into a circular shape either by hammering or by the use of calender rolls and drawing plates; however, the results have emerged from apparatus for producing round, highly compressed, stranded conductors for electrical
Cables and conductors made by them

Anmelder:Applicant:

Pirelli Societä per Azioni, Mailand (Italien)Pirelli Societä per Azioni, Milan (Italy)

Vertreter:Representative:

Dr. E. Wiegand, München 15,Dr. E. Wiegand, Munich 15,

und Dipl.-Ing. W. Niemann, Hamburg 1,and Dipl.-Ing. W. Niemann, Hamburg 1,

Ballindamm 26, PatentanwälteBallindamm 26, patent attorneys

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Italien vom 9. Februar 1956 (1930)Italy 9 February 1956 (1930)

folgenden Gründen als sehr unbefriedigend erwiesen. Die Drähte, welche in bezug auf das Hexagon an den Spitzen angeordnet sind, werden im Vergleich zu den anderen Drähten zu stark gequetscht, und haben die Neigung, sich von der Ziehplatte zu lösen, da der verseilte Leiter das Bestreben hat, sich zufolge der verschiedenen in den Drähten infolge ihres Quetschens vorhandener Lose aufzuweiten.proved to be very unsatisfactory for the following reasons. The wires connected in relation to the hexagon arranged at the tips are too much pinched compared to the other wires, and have a tendency to become detached from the drawing plate, as the stranded conductor tends to result in itself of the various slacks present in the wires as a result of their crushing.

Ferner ist ein Rundleiter für elektrische Starkstromkabel bekannt, bei dem Drahtseile mit aufeinanderfolgenden Verseillagen von gleichen Schlaglängen und gleichen Schlagrichtungen verwendet werden, und bei dem, um dem Rundleiter einen möglichst geringen Umfang zu geben, die Einzeldrähte verschieden großen Durchmesser haben. Dies ist aber für Starkstromkabel wegen der ungleichmäßigen Stromverteilung nachteilig, und die Verseilung ist schwieriger.Furthermore, a round conductor for electrical power cables is known in which wire ropes with successive Stranding layers of the same lay length and the same lay directions are used, and in the case of the round conductor one to give the smallest possible circumference, the individual wires have different diameters. this but is disadvantageous for power cables because of the uneven power distribution, and the stranding is more difficult.

Bei der Herstellung verseilter massiver Leiter ist es schließlich bekannt, zum Verteilen der Drähte eine sich drehende Platte zu verwenden.Finally, in the manufacture of stranded solid conductors, it is known to distribute the wires to use a spinning platter.

Der Hauptzweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Herstellen von runden hochverdichteten verseilten Leitern für elektrische Kabel zu schaffen, bei welcher unter Aufrechterhaltung des kreisförmigen Querschnittes im fertigen Leiter die Leerräume möglichst weitgehend reduziert sind.The main purpose of the present invention is to provide an apparatus for manufacturing to create round high-density stranded conductors for electrical cables in which under maintenance of the circular cross-section in the finished conductor, the empty spaces as much as possible are reduced.

Demgemäß geht die Erfindung von einer Vorrichtung zum Herstellen von runden hochverdichteten verseilten Leitern für elektrische Kabel aus, bei welcher die in mehreren Lagen mit gleicher Schlaglänge und -richtung um einen Kerndraht verseilten Einzeldrähte von gleichem Durchmesser von in einerAccordingly, the invention relates to a device for producing round, highly compressed stranded conductors for electrical cables, in which the several layers with the same lay length and direction around a core wire stranded individual wires of the same diameter in one

409 640/354409 640/354

üblichen Verseilmaschine gelagerten Vorratsspulen abgezogen und durch eine mit Öffnungen versehene, sich um die Leiterachse drehende Führungsplatte geleitet werden, welche die Einzeldrähte der verschiedenen Lagen getrennt hält und bei der mehrere Führungsringe für die Drähte der inneren Lagen vorgesehen sind, wobei diese Ringe sich gleichachsig mit der Führungsplatte um den kontinuierlich in Längsrichtung durch eine feststehende Ziehmatrize abgezogenen Kerndraht drehen, und die Drähte der äußeren Lage vor ihrem Ziehen geschmiert werden. Bei dieser Vorrichtung weist erfindungsgemäß die mit einem kreisförmigen Durchgangsloch versehene Ziehmatrize an ihrer engsten Stelle einen Querschnitt auf, der gleich der Summe der Flächen aller verwendeten Einzeldrähte vor dem Ziehvorgang ist. Auf diese Weise verkleinert sich das Verhältnis K zwischen der Gesamtfläche des fertigen verseilten Leiters und der Summe der Flächen der Aufbaudrähte auf den Wert von 1,10 bis 1,12, welches sich in der Praxis als das zweckmäßigste erwiesen hat, wobei der Prozentsatz an Leerräumen in dem fertigen verseilten Leiter daher auf 10 bis 12% reduziert ist.conventional stranding machine stored supply spools are withdrawn and passed through a guide plate provided with openings, rotating around the conductor axis, which keeps the individual wires of the different layers separated and in which several guide rings are provided for the wires of the inner layers, these rings being coaxial with the Rotate the guide plate around the core wire, which is continuously drawn in the longitudinal direction through a fixed drawing die, and the wires of the outer layer are lubricated before they are drawn. In this device, according to the invention, the drawing die provided with a circular through hole has a cross section at its narrowest point which is equal to the sum of the areas of all individual wires used before the drawing process. In this way, the ratio K between the total area of the finished stranded conductor and the sum of the areas of the structure wires is reduced to the value of 1.10 to 1.12, which has proven to be the most expedient in practice, with the percentage of empty spaces in the finished stranded conductor is therefore reduced to 10 to 12%.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung werden die gesamten Drähte, welche durch die Matrize oder die Ziehplatte hindurchgehen, einem Quetschvorgang von etwa gleichförmiger Größe für alle Drähte der gleichen Lage unterworfen, und dieses Quetschen an der äußeren Lage ist ein Maximum und verringert sich gegen die inneren Lagen allmählich, und die Verkleinerung der Querschnittsfläche des verseilten durch die Ziehplatte hergestellten Leiters liegt in der Größenordnung von 10%.According to one embodiment of the invention, the entire wires, which through the die or pass through the draw plate, a crimping process of roughly uniform size for all of the wires subject to the same layer, and this squeezing at the outer layer is maximum and reduced against the inner layers gradually, and reducing the cross-sectional area of the stranded The conductor produced by the drawing plate is of the order of 10%.

Nach einer weiteren Augestaltung der Erfindung sind die rotierenden Führungsringe zum Fördern der Drähte der Lagen zu der Matrize oder Ziehplatte mit einer verhältnismäßig großen Öffnung und in einer Anzahl vorgesehen, die gleich oder kleiner als die der inneren Lagen mit Ausnahme der äußeren Lage ist.According to a further refinement of the invention, the rotating guide rings are for conveying the Wires of the layers to the die or drawing plate with a relatively large opening and in one Number provided that is equal to or less than that of the inner layers with the exception of the outer layer.

Die Erfindung ist schließlich auf einen runden massiven verseilten Leiter für elektrische Kabel derjenigen Art abgestellt, welche zwei oder mehrere konzentrische Lagen enthält, die mittels einer vorerläuterten Vorrichtung hergestellt sind, und die gesamten Drähte haben den gleichen Durchmesser, die gleiche Steigung und die gleiche Wickelrichtung, und der Prozentsatz der Leerräume innerhalb des verseilten Leiters liegt in der Größenordnung von 10 bis 12%.The invention finally relates to a round solid stranded conductor for electrical cables of those Kind, which contains two or more concentric layers, which by means of a previously explained Device are made, and all the wires have the same diameter that same pitch and winding direction, and the percentage of voids within the stranded Leiters is on the order of 10 to 12%.

Eine Vorrichtung zur Herstellung von verseilten Leitern ist in F i g. 2 schematisch dargestellt; mit ihr kann ein Leiter hergestellt werden, der aus 37 Drähten und 3 Lagen gebildet ist. Die Vorratsspulen der Elementardrähte sind auf dem gleichen drehbaren Träger oder auf verschiedenen Trägern oder Käfigen angeordnet, die in einer üblichen Verseilmaschine (nicht dargestellt) einheitlich ausgebildet sind, bei welcher ein oder mehrere drehbare Träger in der gleichen Richtung mit der gleichen konstanten Winkelgeschwindigkeit gedreht werden.A device for producing stranded conductors is shown in FIG. 2 shown schematically; with her a conductor made up of 37 wires and 3 layers can be made. The supply reels of the Elementary wires are on the same rotatable support or on different supports or cages arranged, which are uniformly formed in a conventional stranding machine (not shown) which one or more rotatable carriers in the same direction with the same constant Angular velocity can be rotated.

Eine durchlochte Platte P, welche mit dem Träger oder den Trägern der Vorrichtung fest verbunden ist, verteilt die Drähte in drei Lagen, deren jede aus 6, 12 bzw. 18 Drähten zusammengesetzt ist, welche zu dem Mitteldraht/ gleichachsig angeordnet sind.A perforated plate P, which is firmly connected to the carrier or carriers of the device, distributes the wires in three layers, each of which is composed of 6, 12 and 18 wires, respectively, which are arranged coaxially with the central wire.

Die Platte P trägt an einer Seite zwei Arme B1 und B 2, auf welche die mit Durchgängen versehenen Enden von Tragarmen mit rotierenden Ringen A 1 und A 2 aufgeschraubt sind, welche mit einem großen Durchgangsloch versehen sind. Nur die Drähte der inneren Lagen c 1 und c 2 werden jeweils durch diese genannten Ringe Al, A 2 hindurchgeführt, so daß sie miteinander vereinigt und gegen die feste Ziehmatrize F befördert werden, welche in einen Matrizenstock (in der Figur nicht dargestellt) eingesetzt ist, der sich gegen den festen Träger R abstützt.
Die Drähte der drei Lagen c 1, c 2 und c 3 wandem, wenn sie sich von ihren zugehörigen Vorratsspulen oder Trommeln abwickeln, durch die Löcher der Platte P, während die Drähte der Lagen c 1 und c 2 zusätzlich durch die Ringe A 1 und A 2 hindurchgehen. Die gesamten Drähte erreichen dann die Mündung der Ziehmatrize F, wo sie als Ergebnis der kombinierten Drehbewegung der Trommeln und der Platte? um / als dem mittleren Draht schraubenförmig aufgewickelt werden; dabei wird eine Translationsbewegung in der Richtung erzeugt, die durch den Pfeil angedeutet ist, und diese Bewegung wird durch eine Wickelvorrichtung (in der Figur nicht dargestellt) erzeugt.The plate P carries two arms B 1 and B 2 on one side, onto which the ends of support arms provided with through-holes with rotating rings A 1 and A 2 are screwed, which are provided with a large through hole. Only the wires of the inner layers c 1 and c 2 are respectively passed through these rings A1, A 2 , so that they are combined with one another and conveyed against the fixed drawing die F, which is inserted into a die stock (not shown in the figure) , which is supported against the solid support R.
The wires of the three layers c 1, c 2 and c 3 migrated through the holes in the plate P when they unwind from their associated supply reels or drums, while the wires of layers c 1 and c 2 additionally through the rings A 1 and A 2 go through. All of the wires then reach the mouth of the die F where, as a result of the combined rotary motion of the drums and plate? helically wound around / than the central wire; a translational movement is generated in the direction indicated by the arrow, and this movement is generated by a winding device (not shown in the figure).

Die Ziehmatrize F besteht aus legiertem Stahl, beispielsweise Wolframstahl, welche eine Rockwell-Härte von 42 bis 43° hat, und ihre Innenfläche ist mit einem Abriebpulver in Pastenform behandelt, um ein besonderes Finish zu erhalten.The drawing die F is made of alloy steel, for example tungsten steel, which has a Rockwell hardness of 42 to 43 °, and its inner surface is treated with an abrasive powder in paste form in order to obtain a special finish.

Die Ziehmatrize F ist so geformt, wie in Fig. 3 dargestellt ist, welche ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel in Draufsicht und im Längsschnitt in vergrößertem Maßstab wiedergibt. Dabei ist der Querschnitt der Matrizenöffnung gleich der Summe der Querschnitte der Elementardrähte vor ihrem Ziehen. Die dargestellte Ziehmatrize F hat z. B. eine Bohrung mit einem Durchmesser von 19 mm, und sie ist für die Herstellung von verseilten Leitern geeignet, die 37 Drähte enthalten und einen ursprünglichen Durchmesser von 3,12 mm haben und welche in drei Lagen unterteilt sind.The drawing die F is shaped as shown in Fig. 3, which shows a preferred embodiment in plan view and in longitudinal section on an enlarged scale. The cross-section of the die opening is equal to the sum of the cross-sections of the elementary wires before they were drawn. The drawing die F shown has z. B. a bore with a diameter of 19 mm, and it is suitable for the production of stranded conductors which contain 37 wires and have an original diameter of 3.12 mm and which are divided into three layers.

Mit der Vorrichtung werden die gesamten Lagen zu dem gleichen Zeitpunkt an der Mündung der Ziehmatrize F hergestellt. Daraus ergibt sich, daß die Vereinigung der Drähte nicht ein Hexagon bildet, wie in Fig. 1 dargestellt ist, da die Drähte in der Ziehmatrize F, beispielsweise diejenigen in der Nähe der Spitze des Hexagons, einem größeren Druck unterworfen werden und dadurch ihre Lage verändern, so daß sie auf eine nahezu gleichförmige Weise auf alle anderen Drähte eine Quetschwirkung verteilen. Dabei erfolgt das Zusammendrücken der Drähte während des Ziehvorganges an denjenigen Drähten ausgeprägter, die zu der äußeren Lage gehören, und sie verkleinert sich gegen die Innenlagen allmählich.With the device, the entire layers are at the same point in time at the mouth of the drawing die F manufactured. It follows that the union of the wires does not form a hexagon, as shown in Fig. 1, since the wires in the die F, for example those in the vicinity the tip of the hexagon are subjected to greater pressure and thereby change their position, so that they have a crushing effect on all other wires in a nearly uniform manner to distribute. The wires are pressed together during the pulling process on them Wires more pronounced, belonging to the outer layer, and it shrinks towards the inner layers gradually.

Wenn der Ziehvorgang beendet ist, wird ein verseilter Leiter C erhalten, dessen Außenfläche sehr glatt und glänzend ist. Die Drähte der Außenlage werden nahezu gleichförmig gequetscht, und die Verkleinerung im Querschnitt des verseilten durch die Matrize hergestellten Leiters liegt in der Größenordnung von 10%.When the drawing process is completed, a stranded conductor C is obtained, the outer surface of which is very large is smooth and shiny. The wires of the outer layer are squeezed almost uniformly, and the downsizing in the cross section of the stranded conductor produced by the die is of the order of magnitude of 10%.

F i g. 4 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt eines aus 61 Drähten gebildeten verseilten Leiters, wie er nach dem Ziehvorgang erscheint.F i g. Fig. 4 shows, on an enlarged scale, a cross section of a stranded one formed from 61 wires Head as it appears after the pulling process.

Eine geringe Schmierung der Ziehmatrize F ist erforderlich, um die Reibung zu reduzieren, welche zwischen den Drähten und der Oberfläche der Ziehmatrize F eintritt. Diese Schmierung kann dadurchA small amount of lubrication of the die F is required in order to reduce the friction that occurs between the wires and the surface of the die F. This lubrication can thereby

erfolgen, daß vor der Platte P ein Webstoffband oder ein Webstoffstreifen TV angeordnet wird, welcher die Drähte der äußeren Lage umgibt und der mit Öl getränkt gehalten wird. Auf diese Weise werden die Drähte der Lage c 3 längs ihrer äußeren Erzeugenden fortlaufend etwas geschmiert, was ausreicht, um das Festhaften an der Ziehmatrize F zu verhindern.take place that in front of the plate P a woven fabric tape or a woven fabric strip TV is arranged, which surrounds the wires of the outer layer and which is kept soaked with oil. In this way, the wires of the layer c 3 are continuously lubricated along their outer generatrices, which is sufficient to prevent them from sticking to the drawing die F.

Der verseilte Leiter ist an seinem Austritt aus der Ziehmatrize F an seiner Außenfläche etwas fettig und kann mit einem Lappen leicht abgewischt werden.The stranded conductor is somewhat greasy on its outer surface at its exit from the drawing die F and can easily be wiped off with a rag.

Weiterhin ist Vorkehrung dafür zu treffen, daß das Abbremsen der einzelnen Drähte gleichmäßig und verhältnismäßig stark erfolgt, so daß die relative Lage der Drähte selbst während ihres Laufes nicht geändert werden kann. Um das nachfolgende geringfügige Strecken der Drähte zu berücksichtigen, ist es ausreichend, den Durchmesser der Drähte mit Bezug auf den berechneten Durchmesser um einige hunderstel Millimeter zu vergrößern.Furthermore, precautions must be taken to ensure that the braking of the individual wires is uniform and occurs relatively strong, so that the relative position of the wires not even during their run can be changed. To account for the subsequent minor stretching of the wires, it is sufficient, the diameter of the wires with reference to the calculated diameter by a few hundredths To enlarge millimeters.

Claims

20 patent claims:

1. Device for the production of round, highly compressed, stranded conductors for electrical cables with which the individual wires of the same diameter, stranded in several layers with the same lay length and direction around a core wire, are withdrawn from supply spools stored in a conventional stranding machine and through one provided with openings Guide plate rotating around the conductor axis, which keeps the individual wires of the various layers separate and in which several guide rings are provided for the wires of the inner layers, these rings rotating coaxially with the guide plate around the core wire, which is continuously drawn in the longitudinal direction through a stationary drawing die and the wires of the outer layer are lubricated before they are drawn, characterized in that the drawing die (F) provided with a circular through hole has a cross section at its narrowest point which is equal to the sum of the areas of all individual wires used seams before the drawing process.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the entire wires, which go through the die or the drawing plate, a squeezing process of approximately more uniform Size for all wires to be subjected to the same layer and this squeezing at the outer layer is a maximum and gradually decreases towards the inner layers, and that the reduction of the cross-sectional area of the stranded conductor made by the drawing plate is of the order of 10%.

3. Device according to claims 1 or 2, characterized in that the rotating Guide rings for conveying the wires of the layers to the die or drawing plate with a relatively large opening and provided in a number that is equal to or less than that of the inner layers except for the outer layer.

4. Round, solid, stranded conductor for electrical cables of the kind that have two or contains a plurality of concentric wire layers, which by means of a device according to the claims 1 to 3 are made, characterized in that the entire wires are the same Have the same pitch and the same winding direction, and that the percentage of the voids within the stranded conductor in the range of 10 to 12% lies.

Considered publications:
German patent specifications No. 627 242, 905 155,
742, 513 791;
U.S. Patent No. 2,412,196.

1 sheet of drawings