DE1640772C - Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen einer dehnbaren, schraubenförmig gewundenen elektrischen Leitung - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren die die erforderliche Federkraft der dehnbaren, zum kontinuierlichen Herstellen einer dehnbaren, schraubenförmig gewundenen Leitung erzeugt wird, schraubenförmig gewundenen elektrischen Lei- so daß auf ein Umwickeln unter Umkehrung des tung mit einer oder mehreren miteinander Wickelsinns verzichtet werden kann. Es hat sich verseilten oder verlitzten, gegeneinander isolier- 5 jedoch gezeigt, daß sich durch die in die einzelnen ten Adern und einem Mantel aus einem Natur- oder Windungen der Leitung eingreifenden, feststehenden Synthesekautschuk oder Kunststoff, bei dem die Zahnstangen, insbesondere während der Vulkanisa-Leitung schraubenförmig auf einen Träger gewickelt. tion oder der Vernetzung, Verdrückungen des Leiin dienern Zustand erwärmt, danach abgekühlt und tungsquerschnitts ergeben, die die Leitung unbrauchschließlich abgewickelt wird. to bar machen können.

Zum kontinuierlichen Herstellen ddinbarer, Des weiteren ist durch die deutsche Auslegeschrift

schraubenförmig gewundener Leitungen ist durch 1 125 025 schon ein Verfahren zur Herstellung einer

die USA.-Patentschrift 2 525 285 ein Verfahren be- dehnbaren elektrischen Leitungsschnur bekanntge-

kanntgeworden, bei dem die Leitung ohne Zuhilfe- worden, bei dem die Leitungsschnur auf einen Dorn

nähme eines Trägers aufgewickelt, danach zur Vu'- 15 aufgewickelt und nach einer Wärmebehandlung unter

kanisation oder Vernetzung erwärmt und hierauf Umkehrung des Wickelsinns auf einen kleineren

abgekühlt wird. Im weiteren Verlauf des Verfahrens Durchmesser und erhöhte Windungszahl und danach

wird die Leitung unter Umkehrung ihres Wickel- auf den richtigen Durchmesser und die richtige

sinns umgewickelt. Das Aufwickeln der Leitung ge- Windungszahl umgewickelt wird. Mit diesem be-

schieht mittels dreier um ihre Achse rotierender ao kannten Verfahren lassen sich nur Leitungsschnüre

Walzen. Diese Walzen sind um 120° gegeneinander relativ kleiner Längen herstellen, und das Verfahren

versetzt, haben jede eine einer Schraube nachgebil- ist durch die vielen Wickelvorgänge recht aufwendig

dete Oberfläche und sind so angeordnet, daß die und unwirtschaftlich.

Leitung schraubenförmig in den durch die Walzen Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gebildeten inneren Zwickel gewickelt wird. Nach 25 Verfahren anzugeben, mittels dessen eine dehnbare. Verlassen der Walzen wird die schraubenförmig schraubenförmig gewundene elektrische Leitung kongewundene Leitung einem um seine Achse rotieren- tinuierlich automatisch, in beliebigem Querschnitt den Rohr, in dem die Leitung vulk-.nisiert oder ver- schnell und einfach herstellbar ist. Diese Aufgabe netzt wird, und schließlich eirem feststehenden 90°- wird mit einem Verfahren der eingangs geschilderten Rohrkrümmer zugeführt, in dem die · :hraubenförmig 30 Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die gewundene Leitung unter Umkehrung ihres Wickel- Leitung auf den sich kontinuierlich durch die einsinns umgewickelt wird. Über eine Abzugsvorrich- zelnen Behandlungszonen bewegenden, strangförmig tung verläßt die fertige Leitung die Einrichtung. ausgebildeten Träger aufgewickelt wird und nach Nachteilig bei diesem bekannten Verfahren ist die Verlassen der Behandlungszonen mittels eines sich mangelnde Führung der Leitung während des Auf- 35 um seine Längsachse drehenden Domes, welcher wii;kelns durch die Walzen, so daß es geschehen vertikal und tangential zu dem Träger verläuft und kann, daß die Leitung in dem von den Walzen um diesen rotiert, wieder abgewickelt wird,
gebildeten Zwickel unregelmäßig oder überhaupt Die Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, nicht aufgewickelt wird. Zudem hat sich gezeigt, daß daß die Leitung regelmäßig schraubenförmig gewunbei bestimmten Mantelmischungen durch die Walzen 40 den wird und es während der Fertigung auch bleibt. Abdrücke auf der Leitung entstehen, die die Leitung da keinerlei Kräfte auf die einzelnen Windungen unbrauchbar machen können. Schließlich kann es der Leitung ausgeübt werden, daß keine Verdrükgeschehen, daß die schraubenförmig gewickelte Lei- kungen des Leitungsquerschnitts oder sonstige Belung in dem 90°-Rohrkrümrner ohne Umkehrung Schädigungen der Leitung auftreten und daß durch ihres Wickelsinns weiterwandert, so daß eine Um- 45 einfache Wahl des Strangquerschnitts jede dehnbare, wicklung hinterher von Hand erfolgen muß. da schraubenförmig gewundene Leitung beliebiger geoandernfalls die erforderliche Rückstellkraft nicht metrischer Abmessungen hergestellt werden kann,
erhalten wird. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist auch

Durch die USA.-Patentschrift 2 575 747 ist weiter- die Herstellung mehrerer dehnbarer, schraubenförmig

hin eine Vorrichtung bekanntgeworden, bei welcher 50 gewundener Leitungen gleicher oder unterschied-

die Leitung auf einem um seine Längsachse rotieren- lichcr Abmessungen in einem Arbeitsgang möglich,

den, glatten, als Träger dienenden Dorn aufgewickelt indem die Leitungen neben- und/oder übereinander

und die Leitung auf diesem Dorn durch eine in die auf den Strang gewickelt werden. Bei mehreren

einzelnen Windungen der Leitung eingreifende, fest- übereinandergewickelten Leitungen können zur

stehende Zahnstangc vorwärts bewegt wird. Der 55 Vermeidung des Verklebens dieser Leitungen, wäh-

rotierende Dorn ist in einer Vulkanisier- oder Vcr- rend des Vulkanisation- oder Vernetzungsprozesses

netzungskammer angeordnet, so daß das Material zwischen die einzelnen Lagen der Leitungen Folien

der Leitung während der Vorwärtsbewegung auf dem gewickelt werden.

Dorn vulkanisiert oder vernetzt wird. Am Dornende Dns Verfahren nach der Erfindung wird im folgen-

wird die Leitung abgewickelt und ohne Umkehrung 60 den an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten

des Wiekelsinns auf einen zweiten, um seine- Achse AusfUhrungsbeispiels erläutert. Es zeigt

rotierenden, glatten Dorn, auf dem die Leitung F i g. I eine Ansicht einer Vorrichtung zur Durch-

wiederum durch eine in die einzelnen Windungen führung des Verfahrens nach der Erfindung zur

der Leitung eingreifende feststehende Zahnstange Herstellung einer dehnbaren, schraubenförmig ge-

vorwiirts bewegt wird, aufgewickelt, an dessen Ende 65 wundenen Leitung,

die fertige Leitung entnommen werden kann. Die Fig. 2 eine Vorderansicht einer Abwickelvorrich-

Uiitung sieht hierbei vom Beginn bis zum Ende des tttng und

ti unter einer Zugspannung, durch Fig. 3 eine Seitenansicht derselben,

Die einzelnen Elemente cjer Vorrichtung sind bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. I in einem in sich geschlossenen Kreis angeordnet. Mit dem Spinner 1. der eine Spule 2 mit der noch nicht schraubenförmig gewundenen Leitung 3 η enthält, wird diese Leitung auf einen endlos umlaufenden Strang 4 aufgewickelt. Die so aufgewickelte schraubenförmig gewundene Leitung 3 b durchläuft mit dem Strang 4 eine Heizstrecke S, in der das Isoliermaterial der Leitung vulkanisier! oder vernetzt wird. Über eine Umlenkrolle 6 gelangt die Leitung 3 Λ in eine Kühlstrecke 7, die im übrigen bei Verwendung geeigneter Mantelmischungen auch entfallen kann. In der Abwickelvorrichtung 8 wird die schraubenförmig gewundene Leitung 3 b abgewickelt und über einen Dorn 9 entnommen. Der Strang 4 gelangt zu einer weiteren Umlenkrolle 10, die als Abzug arbeitet, und danach durch einen aus einzelnen Rollen 12 bestehenden Speicher 11 wieder zum Spinner 1.

Es sei darauf hingewiesen, daß der Spinner 1 auch mehrere Spulen 2 mit verschiedenen Leitungen 3 a iragen kann, die alle gleichzeitig — neben und oder übereinander — auf den Strang 4 aufgewickelt werden. Bei mehr als einer auf dem Strang 4 befindlichen Leitung ist es dann aber erforderlich, mehrere Abwickelvorrichtungen hintereinander anzuordnen und am zweckmäßigsten die einzelnen Abwickelvorrichtungen miteinander zu koppeln. Die Herstellung mehrerer Leitungen in einem Durchlauf hat den Vorteil, daß bei gleicher Fertigungsgeschwindigkeit der Ausstoß der Einrichtung erhöht werden kann.

In den Fig. 2 und 3 ist die Abwickelvorrichtung S genauer dargestellt, welche aus dem nahezu senkrecht zur Achse des Stranges 4 verlaufenden Dorn 9 bestent, der über ein Lager 13 auf einem Träger 14 betestigt ist. Der Träger 14 ist über ein Kugellager 15 in der Halterung 16 gelagert. Am Träger 14 ist ein Zahnrad 17 angeflanscht, das über ein Zahnrad 18 von dem Antriebsmotor 19 angetrieben wird. Zum Antrieb des Doms 9 um «eine Längsachse steht dieser über zwei Kegelräder 20 und ein Zahnrad 21 mit einem innenverzahnten Abwälzrad 22, das an der Halterung 16 befestigt ist, in Verbindung. Dreht sich nun der Dorn 9 um die Strangachse, so wird synchron über das Abwälzrad 22, das Zahnrad 21 und die Kegelräder 20 auch der Dorn 9 um seine Längsachse gedreht. Um eine einwandfreie Abwicklung der Leitung 3 b vom Strang 4 zu gewährleisten, ist der Dorn 9 in einer Buchse 23 geführt, die an ihrem strangseitigen Ende eine Führung 24 für die Leitung 3 b besitzt. Wie insbesondere aus F i g. 2 hervorgeht, ist der Dorn 9 tangential zum Strang 4 angeordnet.

Um die für eine Rückstellung der Leitung erforderliche Federkraft zu erzeugen, kann die Leitung 3 b unter Umkehrung ihres Wickelsinns von dem Strang 4 abgewickelt werden. Es ist jedoch auch möglich, die Leitung 3 α während des Aufwickeins auf den Strang4 zu verdiallen und dann ohne Umkehrung ihres Wickelsinns von dem Strang abzuwickeln. In Sonderfällen, in denen besonders hohe Federkräfte notwendig sind, beispielsweise bei dehnbaren, schraubenförmig gewundenen Starkstromleitungen, kann die Leitung 3 α wahrend des Aufwickeins auf den Strang 4 verdrallt und unter Umkehrung ihres Wickelsinns vom Strang abgewikkelt werden. Für den die Leitung aufnehmenden Strang 4 können am Anfang und um Ende der Vorrichtung Ahhzw. Aufwickelhöcke vorgesehen werden, son dunen der Strang ab- bzw. auf die der Strang aufgewickelt wird. Mit Vorteil wird der Strung jedoch, wie aus Fig. I ersichtlich, als ein die einzelnen Elemente der Vorrichtung endlos durchlaufender Strang 4 ausgebildet, was besonders geringe Rüstzeiten und eine von der Stranglänge unabhängige Fertigung ergibt. Der Strang 4 besteht am zweckmäßigsten aus einem ίο Stahlseil, das mit einem Kunststoffüberzug, beispielsweise mit Neoprene, Polyurethan oder Polylelrafluoräthylen, beschichtet ist. Der Strang kann auch ganz oder teilweise aus einem Heizleiter bestehen, so daß die Länge der Heizstrecke 5 vermindert werden kann, was besonders dann von Vorteil ist. wenn der für die Vorrichtung benötigte Platz beschränkt ist. Der Speicher U ist zv Konstanthaltung der Zugspannung im Strang 4 vorgesehen und kann auch die durch die Erwärmung in der Heizstrecke 5 und durch die Abkühlung in der Kühlstrecke 7 hervorgerufene Längenänderung des Stranges 4, insbesondere bei Fertigungsbeginn, ausgleichen.

Die Abwickelvorrichtung 8 zum Abwickeln der Leitung 3 b vom Strang 4 arbeitet wie folgt:
*5 Der Dorn 9. der in zur Spinnerumlaufrichtung entgegengesetzter Richtung um den Strang 4 rotiert. wickelt die schraubenförmig gewundene Leitung 3 b vom Strang 4 und fördert sie durch die Drehbewegung um seine Längsachse von der Strangachsc weg. Je nachdem, wie die schraubenförmig gewundene Leitung 3 b zu Beginn auf den Dorn 9 gewickelt wird, und je nachdem, in welcher Richtung der Dorn um seine Längsachse umläuft, kann erreicht werden, daß das Abwickeln der Leitung 3 b vom Strang 4 auf den Dorn 9 mit oder ohne Umkehrung des Wicklungssinns geschieht. Da andererseits der Spinner 1 die Leitung 3 α mit oder ohne Rückdrehung auf den Strang 4 aufwickeln kann, ergeben sich — wie bereits erwähnt — folgende Möglichkeiten zur Erzielung der gewünschten Federkraft der dehnbaren, schraubenförmig gewundenen Leitung:
a) Aufwickeln der Leitung auf den Strang mit Rückdrehung, Abwickeln der Leitung unter Umkehrung des Wicklungssinnes;
b) Aufwickeln der Leitung auf den Strang ohne Rückdrehung, Abwickeln der Leitung ohne Umkehrung des Wicklungssinnes;
c) Aufwickeln der Leitung auf den Strang ohne Rückdrehung, Abwickeln der Leitung unter Umkehrung des Wicklungssinnes.

Im Fall a) wird dann die erforderliche Federkraft in bekannter Weise durch die Umkehrung des Wickelsinns beim Abwickelvorgang erreicht. Im Fall b) wird die Federkraft durch Aufwickeln der Leitung ohne Rückdrehung auf den Strang erzeugt. da die Leitung beim Aufwickeln ohne Rückdrehung in sich verdrallt. Der Fall c} beinhaltet die Addition der Fälle a) und b), wie oben bereits dargelegt wurde. Welche der drei Möglichkeilen Verwendung findet, hangt von den an die Leitung gestellten Anforderungen ab: im Fall a) ergibt sich eine mittlere, im Fall b) eine große und im Fall c) eine maximal mögliche Federkraft.

Die Erzeugung der Drehbewegungen des Doms 9 um

die Strangachse und um seine Längsachse kann

'lurch einen Antriebsmotor erfolgen, der einmal mit

ucrn den Dorn 9 aufnehmenden Träger 14 und /um

anderen mit dem Dorn selbst kraftschlüssig verbun-

den ist. Zur reibungslosen Abwicklung der Leitung /' vom StTeIiIg 4 isl der Dorn 9 in tier Buchse 23 geführt, die an ihrem strangseitigen Ende eine Führimg für die Leitung besitzt. Schließlich kann es zweckmäßig sein, an jeder Abwickelvorrichtung eine die Leitung in abgepaßte Längen trennende Schneidvorrichtung anzuordnen.

Claims (8)

1. Patentansprüche: >

   I. Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen einer dehnbaren, schraubenförmig gewundenen elektrischen l.citum? mit einer oder mehreren miteinander verseilten oder verfilzten, gegcneinauler isolierten Adern und einem Mantel au·« einem Natur- oder Synthesekautschuk oder KunstsiofT. bei dem die Leitung schraubenförmig auf einen träger gewickelt, in diesem Zustand erwärmt, danach abgekühlt und schließlich abgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (3d) auf den sieh kontinuierlich durch die einzelnen Behandlungszonen (5. 7) bewegenden, strangförmig ausgebildeten Träger (4) aufgewickelt wird und nach Verlassen der Bchandlungszonen (S. 7) mittels eines sich um seine Längsachse drehenden Domes (9). welcher verti- as kai und tangential zu dem Träger (4) verläuft und um diesen rotiert, wieder abeewickelt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (3 α) während des Aufwickeins auf den Träger (4) verdrallt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (3 ft) unter Umkehrung ihres Wickelsinns von dem Träger (4) abgewickelt wird.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (3 ft) hinter der Abwickelvorrichtung (8) durch eine Schneidvorrichtung in abgepaßte Längen zerlegt wird.
5. /v Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche I bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (4) als endloser Strang ausgebildet ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (9) in einer Buchse (23) geführt ist, die an ihrem dornseitigen Ende eine Führung (24) für die Leitung (3 ft) aufweist.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6. dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (4) als Stahlseil mit einem Kunststoffüberzug ausgebildet ist.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6. dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (4) als Heizleiter ausccbildet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen