DE1490573C - Verfahren zur Erzielung eines vorbestimmten über die Länge gleichmäßigen Widerstandes eines vordichteten bzw. kalibrierten Leiters eines Kabels - Google Patents

Description

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Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren elektrischen Widerstandes und der Oberflächentemzur Erzielung eines vorbestimmten, über die Länge peratur des elektrischen Leiters zu zeitraubend, als gleichmäßigen Widerstandes eines verdichteten bzw. daß sich die den Strang fertigende Maschine in Abkalibrierten Leiters eines aus Kupfer bestehenden hängigkeit von den gemessenen Werten des längen-Leiterseiles während der Herstellung. Bekanntlich ist 5 spezifischen elektrischen Widerstandes in befriedigenfür die beispielsweise aus Kupfer bestehenden elek- der Weise regeln läßt.

trischen Leiter eines Kabels zur Abdeckung von Fer- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das

tigungstoleranzen, Drallverlusten u. dgl. vorgeschrie- bekannte Verfahren so auszugestalten, daß dieJFerti-

ben, daß die Leitwerte der im fertigen Kabel ent- gung des elektrischen Leiters trotz der Ermittlung

haltenen Leiter einen festgelegten Mindestwert nicht io von zur Regelung der verdichtenden bzw. kalibrie-

unterschreiten dürfen. Für die Leiter im fertigen renden Maschine ausreichend genauen Meßwerten in

Kabel ist demnach nicht der geometrische Quer- möglichst geringem Maße beeinträchtigt wird,

schnitt, sondern ihr sogenannter elektrischer Quer- Die Erfindung geht hierzu aus von einem Verfah-

schnitt maßgebend, der durch den elektrischen ren zur Erzielung eines vorbestimmten, über die

Längswiderstand der Leiter ausgedrückt wird. 15 Länge gleichmäßigen elektrischen Widerstandes eines

Beispielsweise bei der Verseilung von Einzel- im Rahmen der Fertigung verdichteten bzw. kalidrähten zum Leiterseil bemüht man sich daher, die brierten elektrischen Leiters eines Kabels, insbeson-Einzeldrähte auf Grund von Messungen derart aus- dere eines Leiterseiles, bei dem das Maß der Verzuwählen, daß der geforderte elektrische Widerstand dichtung bzw. Kalibrierung in Abhängigkeit von abdes Leiterseiles soweit wie möglich eingehalten wird. 20 schnittsweise gemessenen Werten des längenspezi-Da es aber unwirtschaftlich ist, jeden Einzeldraht fischen elektrischen Widerstandes des elektrischen einer Messung zu unterwerfen, muß man sich auf Leiters eingestellt wird. Gemäß der Erfindung wird, die Vormessung einzelner Drähte beschränken, was das zu messende Teilstück des elektrischen Leiters wiederum zur Folge hat, daß der angestrebte elektri- vor der Durchführung einer Widerstandsmessung mit sehe Widerstand des Leiterseiles nicht genau erreicht 25 Hilfe einer auf dieses Teilstück einwirkenden, auf wird. Außerdem ist noch zu berücksichtigen, daß der konstanter Temperatur gehaltenen Flüssigkeit mit elektrische Widerstand des Leiterseiles auch durch möglichst hoher spezifischer Wärme, vorzugsweise den Verdichtungs- bzw. Kalibrierprozeß verändert mit Wasser, durch Wärmeleitung auf eine definierte wird. Damit auf der einen Seite der elektrische Nenn- Temperatur gebracht. Auf diese Weise werden Temquerschnitt des Leiterseiles gewährleistet, auf der 30 peraturdifferenzen, die während des Herstellungsproanderen Seite aber ein unnötiger Verbrauch an zesses, beispielsweise während des Verdichtens, im Leitermaterial wie Kupfer vermieden wird, kommt elektrischen Leiter hervorgerufen werden, ausgees also darauf an, den elektrischen Querschnitt un- glichen, so daß das gesamte Volumen des zu messenmittelbar an der den 'Leiter fertigenden Maschine, den Teilstückes des elektrischen Leiters eine gleichalso beispielsweise unrnittelbar hinter den ein Leiter- 35 mäßige, definierte Temperäfü'Paufweist.
seil verdichtenden Rollen zu messen. Die Lösung ■ Als Flüssigkeit kann ein Isolieröl verwendet werdieser Aufgabe bereitet aber deshalb Schwierig- den. Im allgemeinen empfiehlt sich jedoch die Verkeiten, weil der zu messende elektrisch leitende wendung von Wasser, da bei der Überwachung von Strang in der Regel durch den Bearbeitungsprozeß, elektrischen Leitern aus Kupfer, deren Widerstand also beispielsweise durch die vorgenommene Ver- 40 zwischen den Elektroden in der Größenordnung von dichtung, erwärmt wird. So verursacht beispiels- 5 bis 20 mQ liegt, der Leitwert des Wassers vernachweise eine Verdichtung Erwärmungen des Leiter- lässigt werden kann.

seiles bis zu 40 und 50° G, die inhomogen über den An sich ist es bekannt, Normalwiderstände, an

Leiterquerschnitt verteilt sind, und zwar ist die Er- deren Konstanz außerordentlich hohe Forderungen

wärmung im Außenbereich des Leiterseiles größer 45 gestellt werden, in Temperaturbäder zu setzen, um

als in seinem Innern. Die Messung des elektrischen unkontrollierbare Erwärmungen durch die Außen-

Widerstandes eines ungleichmäßig erwärmten Leiter- temperatur zu verhüten. Demgegenüber kommt es

seiles kann aber wegen der starken Temperaturab- bei der Erfindung nicht darauf an, unkontrollierbare

hängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit keinen An- Einflüsse der Außentemperatur auf den elektrischen

haltspunkt für den vorgeschriebenen elektrischen 50 Leiter während seiner Herstellung zu verhüten, son-

Querschnitt, also den vorgegebenen Mindestleitwert, dem der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die

geben, der auf eine feste Temperatur, in der Regel nicht vermeidbaren inhomogenen Temperaturerhöhun-

20° C, bezogen ist. - gen, die durch den Herstellungsprozeß im Leiter her-

Es ist bereits bekannt, zur Messung eines elektri- vorgerufen werden, auf möglichst einfache Weise sehen Leiters im Anschluß an seine Verdichtung bzw. 55 auszugleichen, so daß der Fertigungsablauf nicht unKalibrierung in der Leiterverseilmaschine mehrere terbrochen zu,werden braucht oder zumindest keine zeitlich aufeinanderfolgende Messungen innerhalb ins Gewicht fallende Unterbrechung erfährt,
eines evakuierten, den elektrischen Leiter einschlie- Zur Durchführung der Erfindung geht man* zweckßenden Rohres vorzunehmen und aus diesen zeitlich mäßigerweise derart vor, daß man die Temperatur aufeinanderfolgenden Meßwerten den elektrischen 60 der auf konstanter Temperatur gehaltenen, auf den Widerstand des Leiters bei der endgültigen Abküh- elektrischen Leiter einwirkenden Flüssigkeit höher lungstemperatur zu extrapolieren. Wegen der stark als die Temperatur wählt, die innerhalb des zu mesinhomogenen Temperaturverteilung ist diese Bestim- senden Teilstücks des elektrischen Leiters maximal mung des längenspezifischen elektrischen Widerstan- auftretenkann.Hierdurchiäßtsichinbesondersschneldes, vor allem bei Leiterseilen aus Kupfer für die Be- 65 ler Weise erreichen, daß dem gesamten Volumen des dürfnisse der Praxis nicht ausreichend. Außerdem ist zu messenden Teilstückes des elektrischen Leiters eine diese Methode wegen der in bestimmten Zeitinter- homogene Temperatur aufgezwungen wird, bevor die vallen vorgenommenen mehrmaligen Messung des eigentliche Widerstandsmessung vorgenommen wird.

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Für die eigentliche Widerstandsmessung wird mit seiles 2 durchgeführt werden. Um die Messung mög-Rücksicht auf die kleinen Werte des zu messenden liehst schnell durchführen zu können, enthält die Widerstandes eine Thomson-Brücke verwendet. Vor- Thomson-Brücke in ihrem einen Brückenzweig Witeilhafterweise enthält der eine Brückenzweig der derstandsdekaden, die auf den Sollwert des WiderThomson-Brücke Widerstandsdekaden, mit denen der 5 Standes des zu messenden Teilstückes des Leiter-Sollwert des Widerstandes des zu messenden Teil- seiles 2 unter Berücksichtigung der Temperatur der Stückes unter Berücksichtigung der Temperatur des Flüssigkeit im Trog 1 eingestellt sind. Der andere flüssigen Mediums eingestellt wird, während der an- Brückendoppelzweig der Thomson-Brücke enthält dere Brückendoppelzweig ein zum Brückenabgleich hingegen ein zum Brückenabgleich dienendes Dopdienendes Doppelschleifdraht-Potentiometer enthält, io pelschleifdrahtpotentiometer, das mit einer solchen an dem die prozentuale Abweichung vom Sollwert Skala versehen ist, daß an ihm die prozentuale Ababgelesen wird. weichung vom Sollwert abgelesen werden kann.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in den Fig. 1 Beim Austritt aus der Leiterverseilmaschine ist das

und 2 ein Beispiel der Vorrichtung zur Durchfüh- Leiterseil 2 durch den Verdichtungs- und Kalibrier-

rung des Verfahrens gemäß der Erfindung dargestellt. 15 prozeß inhomogen erwärmt, wobei einzelne Stellen

Zur Erwärmung des aus Kupfer bestehenden Lei- des Leiterseiles eine Temperatur bis zu 50° C aufterseiles 2, das von einer nicht dargestellten Leiter- weisen können. Wird daher die Temperatur der Flüsverseilmaschine verdichtet worden ist, auf eine über sigkeit im Trog 1 auf 60° C eingestellt, so hat bei der den ganzen Querschnitt homogen verteilte Tempera- Verwendung von Wasser das Leiterseil 2, das beitur dient der Trog 1, der mit einer Flüssigkeit mit 20 spielsweise ein Sektorleiter zwischen 70 und 240 mm² möglichst hoher spezifischer Wärme, beispielsweise Querschnitt ist, nach etwa einer Minute die Tempera-Wasser, gefüllt ist. Durch die Höhe des im Trog 1 tür des Bades mit hinreichender Genauigkeit angeangeordneten Überlaufes 10 wird der Spiegel der nommen. Da der Widerstand zwischen den Meßelek-Flüssigkeit im Trog festgelegt. troden eines solchen Leiterseiles zwischen etwa 5 und

Mit Hilfe der unterhalb des Troges 1 angeordneten 25 20 mQ liegt, kann der hierzu parallelliegende WiderUmlaufpumpe 6 wird die im Trog 1 befindliche Flüs- stand des Bades vernachlässigt werden,
sigkeit über den Rücklauf 8 und den Einlauf 9 im Der Vorteil, der durch das Verfahren gemäß der Kreislauf umgewälzt, wobei mit Hilfe des Thermo- Erfindung erreicht wird, liegt vor allem darin, daß staten 5 dafür Sorge getragen wird, daß die umge- dieses Verfahren auch für die Messung des Widerwälzte Flüssigkeit auf konstanter Temperatur gehal- 30 Standes von kontinuierlich ablaufenden Leiterseilen ten wird. Mit Hilfe des Ablaufes 11 kann der Trog verwendet werden kann, ohne daß es erforderlich ist, entleert werden. das Leiterseil anzuhalten. Da die Abzugsgeschwin-

An den Stirnseiten des Troges 1 befinden sich die digkeit von Leiterverseilmaschinen etwa 10 bis 20 m

geschlitzten elastischen Dichtungen 7, die zur Auf- pro Minute beträgt, reicht es aus, bei einer kontinunahme des Leiterseiles 2 dienen. Mit Hilfe der unter-'35"ierlichen Messung die Länge des Troges 1 auf etwa

halb des Troges 1 angeordneten Hubeinrichtung 3, die 12 bis 24 m zu wählen. Die Meßelektroden können

in Form eines Scherenhubtisches ausgebildet ist, kann dann beispielsweise als Rollenelektroden ausgebildet

der Trog 1 aufwärts und abwärts bewegt werden. werden. Da der größte Teil der für den Meßvorgang

Zur Einleitung der Messung wird der Trog 1 mit vorgesehenen Zeit der Erwärmung des Leiterseiles im Hilfe der Hubeinrichtung 3 aufwärts bewegt, so daß 40 Flüssigkeitsbad dient und die Meßelektroden im Andas Leiterseil 2 in das im Trog 1 befindliche Flüssig- Schluß an die Erwärmung nur kurzzeitig an das Leikeitsbad eintaucht. Der Trog 1 wird so weit hochge- terseil angelegt zu werden brauchen, können die schoben, bis das zu messende Teilstück des Leiter- Meßelektroden aber auch derart ausgebildet werden, seiles 2, das durch die geschlitzten elastischen Dich- daß sie bei starrer Einhaltung der von ihnen eingetungen 7 geführt wird, gegen die schematisch ange- 45 schlossenen Meßlänge kurzzeitig mit dem Leiterseil deuteten Meßelektroden 4 gedrückt wird, die über -mitbewegt werden. ·
dem Leiterseil 2 oberhalb des Troges 1 angeordnet In dem an Hand der F i g. 1 und 2 erläuterten Beisind und die Meßlänge zwischen sich einschließen. spiel wird die Erwärmung des Leiterseiles mit Hilfe

Da die Flüssigkeit im Trog 1 auf einer konstanten eines in einem Trog befindlichen Flüssigkeitsbades Temperatur gehalten wird, die höher als die maxi- 50 durchgeführt. Es ist aber auch möglich, die zur Mesmale Oberflächentemperatur des Leiterseiles 2 vor sung erforderliche Erwärmung des zu messenden Teil-Beginn der Messung ist, wird das Leiterseil 2 nach Stückes des Leiterseiles in der Weise durchzuführen, dem Eintauchen in kurzer Zeit auf die Temperatur daß dieses Teilstück mit einer im Kreislauf umgeerwärmt, welche die im Trog 1 befindliche Flüssig- wälzten und auf einer konstanten Temperatur gehalkeit hat. Dieser Erwärmungsprozeß wird dadurch be- 55 tenen Flüssigkeit bebraust wird. Zu diesem Zweck schleunigt, daß die Flüssigkeit mit Hilfe der Umwälz- können längs des Leiterseiles Brausen angeordnet, pumpe 6 umgewälzt wird. Hierduch wird sicherge- werden, die um eine zum Leiterseil parallele Achse ' stellt, daß die durch das Eintauchen des Leiterseiles 2 schwenkbar sind. Es entfallen damit die Schwierige erfolgende Abkühlung der Flüssigkeit in unmittel- keiten, welche die Dichtungen an den Stirnseiten des barer Nähe des Leiterseiles in möglichst kurzer Zeit 6₀ in den F i g. 1 und 2 dargestellten Troges mit sich wieder ausgeglichen wird. Hat das Leiterseil 2 die bringen, da es genügt, unterhalb der Brausen einen Temperatur erreicht, welche durch die Flüssigkeit im Auffangbehälter für die auf das Leiterseil bebrauste Trog 1 vorgegeben ist, so wird der Trog 1 weiter an- Flüssigkeit aufzustellen. Insbesondere läßt sich durch gehoben, bis die Meßelektroden an dem Leiterseil 2 eine entsprechende Anzahl nebeneinander angeordzum Anliegen kommen. Mit Hilfe einer nicht darge- 6₅ neter Brausen mit geringem Aufwand erreichen, daß stellten Thomson-Brücke kann dann die Messung des auch bei kontinuierlicher Messung die erforderliche elektrischen Widerstandes des zwischen den Meß- Länge der Vorwärmstrecke für das Leiterseil erreicht elektroden 4 abgegriffenen Teilstückes des Leiter- wird.

In an sich bekannter Weise kann das mit dem Verfahren gemäß der Erfindung erhaltene Meßergebnis des längenspezifischen Widerstandes zur Regelung der den elektrisch leitenden Strang herstellenden Maschine, insbesondere also zur Regelung der Leiterverseilmaschine bzw. der den Leiter verdichtenden Rollen, benutzt werden, indem man diese Maschine hinsichtlich des Querschnittes des von ihr hergestellten Stranges in Abhängigkeit von dem gemessenen längenspezifischen Widerstand einstellt.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Erzielung eines vorbestimmten über die Länge gleichmäßigen elektrischen Widerstandes eines im Rahmen der Fertigung verdichteten bzw. kalibrierten Leiters eines Kabels, insbesondere eines Leiterseiles, bei dem das Maß der Verdichtung bzw. Kalibrierung in Abhängigkeit von abschnittsweise gemessenen Werten des längenspezifischen elektrischen Widerstandes des elektrischen Leiters eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Durchführung einer Widerstandsmessung das zu messende Teilstück des elektrischen Leiters (2) mit Hilfe einer auf dieses Teilstück einwirkenden, auf konstanter Temperatur gehaltenen Flüssigkeit mit möglichst hoher spezifischer Wärme, vorzugsweise mit Wasser, durch Wärmeleitung auf eine definierte Temperatur gebracht.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen mit der Flüssigkeit gefüllten Trog (1), in welchen das zu messende Teilstück des elektrischen Leiters (2) vor der Durchführung der Widerstandsmessung zur Erzwingung einer definierten Temperatur eintauchbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (6) zur Umwälzung der auf konstanter Temperatur gehaltenen Flüssigkeit im Trog (1).

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseiten des Troges (1) mit geschlitzten elastischen Dichtungen (7) zur Aufnahme des elektrischen Leiters (2) versehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Trog (1) mit Hilfe einer Hubeinrichtung (3) auf- und abwärts bewegbar ist.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Leiter (2) bei der Aufwärtsbewegung des Troges (1) von den Dichtungen (7) an den Stirnseiten des Troges umfaßt wird, während gleichzeitig zwei oberhalb des elektrischen Leiters angeordnete, die Meßlänge zwischen sich einschließende Meßelektroden (4) gegen das zu messende Teilstück des elektrischen Leiters (2) gedrückt werden.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu messende Teilstück des elektrischen Leiters mit einer im Kreislauf umgewälzten und auf konstanter Temperatur gehaltenen Flüssigkeit bebraust wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch längs des elektrischen Leiters angeordnete Brausen, die um eine zum elektrischen Leiter parallele Achse schwenkbar angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen