DE19932360C1 - Anordnung zum Füllen eines Röhrchens - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Füllen eines Röhrchens für die Herstellung eines Kabels mit vorzugsweise Lichtwellenleitern. Der Querschnitt 12 eines Röhrchens aus Edelstahl 10 ist in seiner oberen Hälfte 12' halbkreisförmig mit einem großen Radius R ausgebildet. Auf dem Scheitel des oberen Querschnitts 12' liegt die Schweißnaht 14, mit der die Längskanten des Edelstahlbandes verschweißt sind. Der Querschnitt in der unteren Hälfte 12'' des Edelstahlröhrchens 10 geht von der oberen Halbkreisform 12' in einen Krümmungsteil mit kleinem Radius r über und entspricht Birnenform. Der untere Querschnitt 12'' wird nahezu vollständig von dem erfindungsgemäßen Einfüllröhrchen 30 für die Lichtwellenleiter ausgefüllt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Füllen eines Röhrchens für die kontinuierliche Herstellung eines Kabels nach dem Oberbegriff des 1. Anspruchs.

Folgende Einzelheiten bzw. Herstellschritte liegen dabei vor: aus einem flachen Metallband wird ein länglicher Hohlraum mit beliebigem Querschnitt durch Aneinanderlegen der Längs­ kanten des Bandes geformt; in den Hohlraum werden optische und/oder elektrische Leiter als Kabelseele durch ein erstes Röhrchen hineingeführt; zusätzlich wird ein pastenartiges Füllmittel in den Hohlraum durch durch ein zweites Röhrchen eingeführt; anschließend wer­ den die aneinanderliegenden Längskanten des Bandes miteinander verschweißt und der gebildete Hohlraum mit einem Walzvorgang zu einem kreisrunden Querschnitt des Kabels umgeformt, falls der Querschnitt des Hohlraums noch von einem kreisrunden Querschnitt abweichen sollte.

Ein mögliches Schweißverfahren ist in der EP 0 299 123 A beschrieben, wo Schweißen mit Laserlicht dargestellt ist. Kabel mit Lichtwellenleiter dieser Gattung werden beispielsweise integriert in Hochspannungskabeln oder integriert in Freileiterseilen eingesetzt.

Bei der Formung des Metallröhrchen aus einem Metallband erhält der Querschnitt des Metallröhrchens Ei- oder Birnenform. In einem dem Schweißvorgang folgenden Nachfor­ mungsvorgang wird der Querschnitt des Metallröhrchens beim Durchlauf durch ein Walz­ gang in Kreisform überführt.

Ein Beispiel für ein solches Kabel wird in der EP 0286804 A dargestellt, wo in einem Edel­ stahlröhrchen Lichtwellenleiter mit einer gelförmigen Masse (Petrolat) eingebettet sind. Kabel dieser Gattung sollen vorzugsweise kleinste Durchmesser haben; typische Dimen­ sionen belaufen sich auf 1 bis 2 mm Durchmesser. Je nach Füllgrad mit elektrischen und/ oder optischen Leitern können jedoch auch größere Durchmesser vorgesehen werden.

Bei dem aus der DE 44 34 133 A1 beschriebenem Schweißvorgang werden zum Einführen der Leiter (insbesondere Lichtwellenleiter) und des Füllmittels jeweils Röhrchen mit kreis­ rundem Querschnitt benutzt. Dadurch wird erreicht, daß die Leiter, insbesondere jedoch die Lichtwellenleiter durch die Hitze des Schweißvorgangs nicht beschädigt werden. Die Ver­ wendung der kreisrunden Einfüllröhrchen begrenzt die Anzahl der einbringbaren Lichtwel­ lenleiter.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung vorzuschlagen, die eine Erhöhung der Zahl der einbringbaren Leiter ermöglicht und dennoch nicht den Wärmeschutz für die Leiter ver­ mindert ist.

Die Lösung wird in den Merkmalen des Hauptanspruchs wiedergegeben. Weitergehende Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen zu finden.

Der Kern der Erfindung liegt darin, daß das erste Einfüllröhrchen (Faserfüllröhrchen) einen Querschnitt hat, der den neben dem Querschnitt des zweiten Einfüllröhrchens (Massefüll­ röhrchen) verbleibenden Querschnitt im Hohlraum - etwa am Ort der Schweißstelle - mög­ lichst maximal ausfüllt.

Mit der Erfindung wird eine Verbesserung der bekannten Anordnung vorgelegt, mit der die Zahl der einbringbaren Leiter auf ein Maximum vergrößerbar ist. Der Vorteil ist besonders groß für kleinste Kabeldurchmesser, nämlich im Bereich von 1 bis 2 mm Außendurchmes­ ser, weil für diese Dimensionen der notwendige Hitzeschutz bzw. die Wärmeableitung wäh­ rend des Schweißvorgangs besonders schwierig zu realisieren ist.

Je nach Art der Formung des Hohlraums kann sein Querschnitt birnenförmig, elliptisch, quadratisch mit gerundeten Ecken, dreieckig mit gerundeten Ecken oder kreisrund sein. Typische Formen des Querschnitts sind jedoch ei- oder birnenförmige. Mit dem ersten Ein­ füllröhrchen wird mindestens ein Leiter in den unteren Bereich des aus dem Metallband geformten Hohlraums eingeführt. Der untere Bereich liegt der Schweißstelle gegenüber, um einen möglichst großen Abstand von der Hitzeentwicklung einzunehmen. Das zweite Ein­ füllröhrchen wird zum Einfüllen von Einbettmasse benutzt. Dieses zweite Einfüllröhrchen liegt zwischen der Schweißstelle und dem für den Leiter vorgesehenen Raum des Metall­ röhrchens. Das zweite Einfüllröhrchen stellt auch einen Hitzeschutz für die Leiter dar.

Das erste Einfüllröhrchen liegt gemäß der Erfindung dem Hohlraum in seinem unteren Querschnitt eng an, um den Querschnitt dort maximal auszufüllen. In einer ersten Ausfüh­ rungsform wird vorgeschlagen, für das zweite Einfüllröhrchen ein Röhrchen mit kreisrundem Querschnitt zu verwenden. Die Füllung des Hohlraums läßt sich jedoch noch verbessern, wenn auch der Querschnitt des zweiten Einfüllröhrchens so gewählt wird, daß der verblei­ bende Raum neben dem ersten Einfüllröhrchen möglichst maximal gefüllt ist. Dies führt zu einer Verbesserung bei der Einführung der Einbettmasse, da mit größerem Querschnitt eine höhere Füllgeschwindigkeit und letztendlich auch eine höhere Fertigungsgeschwindigkeit für das Kabel erreichbar ist.

Jedes Einfüllröhrchen sollte vorzugsweise aus Stahl oder Edelstahl hergestellt sein.

Die Länge des ersten oder des zweiten Einfüllröhrchens oder beider sollte so bemessen sein, daß sie mindestens 5 cm tief - vorzugsweise bis zu 30 cm tief - über die Schweißstelle hinaus in das Kabel eintauchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in den Figuren dargestellt. Sie zeigen im Ein­ zelnen:

Fig. 1 birnenförmiger Querschnitt eines Kabels mit birnenförmigem ersten Einfüllröhrchen und

Fig. 2A bis 2D verschiedene Querschnitte des zweiten Einfüllröhrchens.

Fig. 1 zeigt einen birnenförmigen Querschnitt 12 eines Kabels 10 mit einem birnenförmigen Querschnitt 32 des ersten Einfüllröhrchens (Faserfüllröhrchen) 30. Der Querschnitt 12 des aus einem Edelstahlband gebildeten Hohlraums 12 zur Aufnahme von elektrischen Leitern und/oder Lichtwellenleitern ist in seinem oberen Sektor 12' halbkreisförmig mit einem gros­ sen Radius R ausgebildet. Auf dem Scheitel des oberen Sektor-Querschnitts 12' liegt die Schweißnaht 14, mit der die Längskanten des Edelstandbandes verschweißt sind.

Der Querschnitt in der unteren Hälfte oder Sektor 12" des Hohlraums 12 geht von der obe­ ren Halbkreisform 12' in je einem (rechts und links) linearen Teil in einen Krümmungsteil mit kleinem Radius r über. Der untere Sektor-Querschnitt 12" wird nahezu vollständig von dem erfindungsgemäßen ersten Einfüllröhrchen 30 für die (nicht dargestellten) Leiter ausgefüllt. Das erste Einfüllröhrchen 30 hat eine Form, die weitestgehend der Form des unteren Sek­ tor-Querschnitts 12" entspricht. Damit kann das Volumen 32 des Einfüllröhrchens 30 mit einer Maximalzahl von Leitern gefüllt werden. Die Länge des Einfüllröhrchens 30 ist möglich groß gewählt, so daß die Leiter möglichst tief eingebracht werden und eine möglichst große Oberfläche zur Wärmeableitung gegeben ist. Die Eindringtiefe kann bis zu 50 cm tief im Innern des Kabels hinter der Schweißstelle betragen. Das Material des ersten Einfüllröhr­ chens 30 ist möglichst gut wärmeleitend. Das Einfüllröhrchen 30 wird in einer vorzugswei­ sen Ausgestaltung aus Stahl hergestellt.

Zwischen dem ersten Einfüllröhrchen 30 und der Schweißnaht 14 befindet sich das zweite Einfüllröhrchen 20 (Massefüllröhrchen) für die Einbettmasse. Das zweite Einfüllröhrchen 20 ist kreisrund. Seine Position dient auch der Wärmeabschirmung gegen die Hitze des Schweißvorgangs.

In einem dem Schweißvorgang folgenden Nachformungsvorgang wird das Metallröhrchen beim Durchlauf durch einen Walzgang in einen Kreis-Querschnitt und damit zum fertigen Kabel 10 überführt.

Die Teilbilder der Fig. 2A bis 2D zeigen verschiedene Querschnitte (20A bis 20D) des zweiten Einfüllröhrchens 20. Eine Betrachtung der Querschnittsverhältnisse von erstem und zweitem Einfüllröhrchen von Fig. 1 bis Fig. 2D liefert, daß in Fig. 1 der Querschnitt 22 des zweiten Einfüllröhrchens 20 nur 26% des Querschnitts 32 der erstens Einfüllröhrchens 30 beträgt und sich dieses Verhältnis schrittweise (von Fig. 1 über Fig. 2A bis Fig. 2D) ver­ größert, bis es in Fig. 2D einen relativen Anteil von 86% hat. Ein großes Querschnittsver­ hältnis von Einfüllröhrchen zum Hohlraum ist besonders dann von Bedeutung, wenn kleine Querschnitte des Hohlraums gefüllt werden sollen. Am Beispiel der Fig. 1 sollen zwei abso­ lute Maße angegeben werden: der Innendurchmesser des zweites Einfüllröhrchens 20 beträgt 1 mm, die Querausdehnung des Hohlraums 12 (2R) beträgt 3,5 mm.

Claims (6)

1. Anordnung zum Füllen eines Röhrchens für ein Kabel, umfassend folgende Mittel:

• - Mittel zum Formen eines länglichen Hohlraums (12) mit einem ersten Querschnitt aus einem flachen Metallband durch Aneinanderlegen der Längskanten des Bandes,
• - ein erstes Füllröhrchen (30) zum Einführen von optischen und/oder elektrischen Leitern,
• - ein zweites Füllröhrchen (20) zum Einführen eines Füllmittels in den Hohlraum (12),
• - Mittel zum Verschweißen der aneinanderliegenden Längskanten des Bandes zu einem Röhrchen (10),
• - Mittel zum Nachformen des Hohlraums (12) auf einen Fertigungsquerschnitt,

dadurch gekennzeichnet, daß beim Formen des Hohlraums (12) der erste Querschnitt ge­ bildet ist und dieser aus zwei Sektoren (12', 12") besteht,
wobei der erste Sektor (12') ein Kreisbogen mit einem ersten, größeren Radius (R) ist, und
der zweite Sektor (12") aus einem Kreisbogen mit einem zweiten, kleineren Radius (r) und aus Geradenstücken besteht,
und die Sektoren (12', 12") stetig ineinander übergehen,
und das erste Füllröhrchen (30) im zweiten Sektor (12") angeordnet ist und die Form seiner Umfangslinie im Bereich seiner dem Röhrchen (10) zugewandten Oberfläche der Form der Umfangslinie des Röhrchens (10) entspricht, und daß das zweite Füllröhrchen (20) im ersten Sektor (12') angeordnet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Füllröhrchen (20) einen kreisrunden (20) oder ovalen (20A) Querschnitt hat und den verbleibenden Raum maximal füllt.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt (20B, 20C, 20D) des zweiten Füllröhrchens (20) aus zwei Sektoren zusammengesetzt ist, und daß der Sektor im Bereich seiner dem Röhrchen (10) zugewandten Oberfläche der Form der Um­ fangslinie des Röhrchens (10) entspricht.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Röhrchen (10) im Bereich des ersten Sektors (12') geschweißt ist.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Füllröhrchen (20, 30) aus Stahl hergestellt ist.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der ersten (30) oder des zweiten (20) Füllröhrchens oder beider so bemessen ist, daß sie mindestens 5 cm tief über die Schweißstelle hinaus in das Kabel (10) eintauchen.