DE2036532A1

DE2036532A1 - Kabelkern sowie Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2036532A1
Application number: DE19702036532
Authority: DE
Inventors: Thomas; Brinsley Alfred Richard; Helsby Via Warrington Lawrenson (Groß bntannien)
Original assignee: British Insulated Callenders Cables Ltd
Current assignee: British Insulated Callenders Cables Ltd
Priority date: 1965-12-30
Filing date: 1970-07-23
Publication date: 1971-02-04
Also published as: NL7010989A; GB1305559A; FR2053127A2; FR2053127B2; BE753906R

Description

21 Bloomsbury Street, London, W.C.1., England

Mir diese Anmeldung wird die Priorität aus der britischen Patentanmeldung Nr. 37318/69 vom 24. Juli 1969 "beansprucht

Kabelkern sowie Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung

(Zusatz zu P 16 15 829.5 — Anwaltsakte 67 112)

In der Patentanmeldung P 16 15 829.5 (im Nachfolgenden Hauptanmeldung genannt) wurde ein isolierter Kabelkern beschrieben und beansprucht, der auf seiner Oberfläche einen äußeren Leiter aufweist, welcher aus einer Vielzahl feiner Drähte von entsprechendem Güte- bzw. Härtegrad besteht oder eine solche aufweist, wobei diese Vielzahl eine periodisch umkehrende Schlagrichtung aufweist und in der Lage ist, sich selbst in ihrer Stellung auf dem Kern,selbst während wiederholter Biegung

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des drahtbedeckten Kerns bis zu einem Radius von einem Zehnfachen seines Durchmessers zu halten, und zwar ohne die Hilfe eines Binders oder einer Abdeckung. In der Hauptanmeldung sind außerdem Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung eines solchen Kabelkerns beschrieben und beansprucht .

Es wurde nunmehr entdeckt, daß es möglich ist, einen selbsthaltenden Leiter nicht nur mit feinen Drähten zu bilden (d.h. mit Drähten bis etwa 0,3 mm (0,012 ") Durchmesser), sondern auch mit Drähten bis etwa 1 mm (0,04 ") im Durchmesser. Demnach wird durch die vorliegende Erfindung ein isolierter Kabelkern geschaffen, der auf seiner Oberfläche einen äußeren Leiter aufweist, welcher aus einer Vielzahl von Drähten von entsprechendem Güte- bzw. Härtegrad besteht oder eine solche Vielzahl aufweist, wobei jeder Draht einen Durchmesser im Annäherungsbereich von 0,3 bis 1,0 mm (0,012 bis 0,04 ") mit einer periodisch umkehrenden Schlagrichtung aufweist, wobei der äußere Leiter in der Lage ist, sich selbst in seiner Stellung auf dem Kern zu halten, und zwar sogar während wiederholter Biegung des drahtbedeckten Kerns bis zu einem Radius des Zehnfachen seines Durchmessers.

Der drahtbedeckte Kern gemäß der Erfindung kann für die Verwendung bei kleinen konzentrischen Starkstromkabeln bzw. Starkstrom-Koaxialkabeln geeignet sein, und zwar im Gegensatz zu demjenigen der Hauptanmeldung, der mehr für die Verwendung bei Hochfrequenz-Signalkabeln, wie beispielsweise Fernseh-Zuführungskabeli^ geeignet ist.

Der erfindungsgemäße Kabelkern kann durch im wesentlichen die gleichen Verfahren wie denen der Hauptanmeldung hergestellt werden. Um jedoch sicherzustellen, daß Kräfte, welche die elastische Grenze der Drähte überschreiten, an ihnen an der Stelle zur Einwirkung gebracht werden, wo sie

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auf den Kern aufgebracht werden, und im wesentlichen nur an dieser Stelle aufgebracht werden, sollten vorzugsweise der liippel oder die Nippel enger passen, als es für feine Drähte notwendig ist. Verwendet man beispielsweise die in der Zeichnung der Hauptanmeldung dargestellte Nippelanordnung, so ist äie Bohrung des ersten Nippels 1 vorzugsweise im wesentlichen gleich der Summe des Nenndurchmessers des Kerns und des Zweifachen des .Drahtdurchmessers, und diejenige der zweiten hatrize bzw, des zweiten Nippels 2 liegt vorzugsweise im Bereich des 1,01-bis 1,02-fachen dieser Summe.

Es ist etwas schwieriger als bei feinen Drähten, die Kindestzugspannung zu erhalten, die mit einem hindernisfreien Lauf vereinbar ist, die notwendig ist, um dem äußeren Leiter zufriedenstellende Selbsthalteeigenschaften zu geben. Zu diesem Zweck werden die Drähte vorzugsweise von CtLIs bzw. Wickeln abgezogen, welche in "Packen", d.h. in Behältern gehalten werden, in welchen die Wickel nicht fest um einen Kern gewunden sind, anstatt daß sie von Haspeln abgezogen werden.

Die wirkliche Zugspannung in den Drähten ist schwerlich zu messen, aber der erforderliche Wert liegt offenbar in der Größenordnung von -zig Gewichtsgramm (20 bis 100 g). Die tatsächliche Zugspannungseinstellung kann jedoch sehr leicht durch Versuch ermittelt werden.

Die Erfindung wird nunmehr anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung erläutert, und zwar zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht und

Fig. 2 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung.

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Die kleinen Drähte 1 werden von irgendeiner herkömm-· liehen Lieferquelle (nicht dargestellt) hergenommen und werden durch die Öffnungen einer linearen Legeplatte 2 hindurchgeschickt. Von der linearen Legeplatte laufen die Drähte nach einer zylindrischen Stange 3 mit glatter Oberfläche, um welche herum jeder Draht nahezu eine komplette Windung macht. Die Stange 3 wird im Uhrzeigersinn angetrieben, wie in Fig. gesehen, und zwar mittels eines Motors 4 (Fig. 1) mit einer Geschwindigkeit, die ausreicht, um sicherzustellen, daß sie stets das Bestreben hat, die Drähte nach vorne von der linearen Legeplatte zu ziehen. Bei einem Instieg der Zugspannung in den Drähten nimmt die Reibung zwischen dem Draht und der angetriebenen Stange 3 zu, wobei die Zugkraft am Draht zwischen der Stange und der Lieferquelle, von welcher er abgezogen wird, erhöht wird. Diese Zunahme der Drahtzuführung reduziert die Zugspannung im Draht zwischen der angetriebenen Stange und dem Schließnippel, welcher seinerseits wiederum die am Draht zur Einwirkung gebrachte Zugkraft reduziert. Folglich hat die Anordnung stets das Bestreben, die Zugspannung in jedem Draht, der in den Schließnippel eintritt, auf einem konstanten kleinen Wert zu halten.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn jeder Draht in Kontakt mit der drehangetriebenen Stange über einen Bogen hinweg steht, der an der Stangenachse einen Winkel umschreibt, welcher zwischen 270° und 360°, und vorzugsweise zwischen 300° und 350° liegt. Dies kann durch Versetzung der Stange und der linearen Legeplatte oder einer anderen führungseinrichtung aus der Nippelachse heraus um unterschiedliche Beträge erreicht werden. Die optimalen Eelativstellungen der Stange und der Legeplatte für irgendeine bestimmte Größe und irgendeinen Typ von Draht kann leicht experimentell ermittelt werden.

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Nach dem Verlassen der Stange 3 werden die Drähte um den Kern 5 herum mittels einer Zwischenlegeplatte 6 zusammengebracht, (wobei die Legeplatte 6 so gezeichnet ist, als wenn sie entlang der Kernachse gesehen wird, um ihre Form zu zeigen) sowie mittels einer runden Legeplatte 7> wobei diese beiden Legeplatten ortsfest sind. Sie werden dann auf den Kern mit umkehrender Schlagrichtung aufgebracht, wobei eine Legeplatte 8 verwendet wird, die mit einer entsprechenden Frequenz und mit einer geeigneten Wellenform hin und her bewegt wird. Zwischen der ortsfesten runden Legeplatte 7 und der oszillierenden Legeplatte 8 befindet sich eine drehbare BeabStandungseinrichtung 9₅ wie es ausführlicher in der Hauptanmeldung beschrieben ist.

Die Schließnippel 10, 11 können ebenfalls von der in der Hauptanmeldung beschriebenen Ausführungsform sein, außer daß sie (wie bereits erwähnt) dichter passen sollten.

Beispielsweise hat sich herausgestellt, daß bei einem kleinen Leistungs- bzw. Starkstromkabel ein zufriedenstellen der selbsthaltender konzentrischer Neutralleiter, der aus fünfundzwanzig weichgeglühten Kupferdrähten mit einem Durchmesser von je 0,074- mm (0,029") aufgebaut ist, auf einen Kern mit einem verseilten Leiter aus sieben Kupferdrähten mit einem Durchmesser von je 1,63 mm (0,064")» isoliert mit PVC, bis zu einem Gesamtdurchmesser von 6,78 mm (0,267") aufgebracht werden kann, und zwar bei Verwendung der Vorrichtung von der in der Zeichnung der Hauptanmeldung dargestellten Ausführungsform, wobei der erste Nippel einen Durchmesser von 8,26 mm (0,325" oder 1,000-fache der Summe des Kerndurchmessers und Zweifachen des Drahtdurchmessers) aufweist , während der zweite Nippel einen Durchmesser von 8,38 mm (0,33O" oder 1,016-fache der Summe des Kerndurchmessers und des Zweifachen des Drahtdurchmessers) aufweist.

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In geeigneter Weise werden die Drähte des äußeren Leiters mit einer Schlagrichtung aufgebracht, die bei Intervallen von etwa 75 mm (3") auf der Länge des drahtbedeckten Kerns und bei Winkelintervallen von etwa 360° umkehrt.

Neben den oben offenbarten Merkmalen sind auch alle Merkmale der Erfindung, die in der Hauptanmeldung beschrie ben sind, auf die vorliegende Erfindung anwendbar, wobei auf diese Hauptanmeldung in Bezug auf weitere Details Bezug genommen werden sollte.

Die Erfindung betrifft auch Abänderungen der im beiliegenden Patentanspruch 1 umrissenen Aus führungs form und bezieht sich vor allem auch auf sämtliche Erfindungsmerkmale, die im einzelnen — oder in Kombination — in der ge samten Beschreibung und Zeichnung offenbart sind.

Pat ent ansprüche

Q 0 9 S a S / 1 S 1 4 BAD

Claims

_ 7 —
/O QjJ Kü/A 22. 7. 1970

Patent ansprüche

1. Kabelkern, der auf seiner Oberfläche einen äußeren Leiter aufweist, welcher aus einer rohrförmigen Schicht besteht oder eine solche aufweist, die aus Drähten gebildet ist, welche mir periodisch umkehrender Schlagrichtung aufgebracht sind, nach P 16 15 829·5» dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht eine Vielzahl von Drähten von entsprechender Zusammensetzung und entsprechendem Härtegrad aufweist, daß Jeder Draht einen Durchmesser zwischen 0,3 und 1,0 mm und über seine gesamte Länge hinweg eine Biegeverformung aufweist, die sich aus der Verformung des Drahtes über seine Elastizitätsgrenze hinaus während des Aufbringens auf den Kern ergibt, derart, daß die Schicht sich selbst in ihrer Lage auf dem Kern zu halten vermag, sogar während des Biegens des Kerns und ohne Hilfe eines Bindemittels oder einer Abdeckung.

2. Kabelkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Winke!verlagernng zwischen Stellen der Schlagumkehr mindestens 3^0° beträgt und daß der in Längsrichtung des Kerns gemessene Abstand zwischen den Schlagwendepunkten relativ zum Kerndurchmesser ein Verhältnis von 2,5 * 1 bis 15 » 1 aufweist.

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J. Verfahren zum Herstellen eines Kabelkerns, der mit einem selbsthaltenden äußeren Leiter oder einer selbsthaltenden äußeren Abschirmung nach einem der Ansprüche 1 und 2 versehen ist, wobei eine Vielzahl feiner Drähte, die erforderlich sind, um den äußeren Leiter oder die Abschirmung zu bilden, durch eine winklig hin und her schwingende Legeplatte gezogen wird, welche den Kern umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize bzw. der Verseilnippel einen Durchmesser aufweist, der im wesentlichen gleich dem Kerndurchmesser plus zweimal dem Drahtdurchmesser ist, und daß die Sequenz der Hin- und Herbewegung der Legeplatte in eine solche Beziehung zur Fördergeschwindigkeit des Kerns und der Länge des Formungsnippels gebracht wird, daß stets zumindest ein Wendepunkt sich innerhalb der Matrize bzw. des Verseilnippels befindet, wodurch den Drähten die erforderliche Biegung gegeben wird, wenn diese in den Hippel hinein- und durch diesen hindurchgelangen.

4-. Verfahren zur Herstellung eines Kabelkerns, der mit einem selbsthaltenden äußeren Leiter oder einer selbsthaltenden äußeren Abschirmung nach Anspruch Λ oder 2 versehen ist, wobei eine Vielzahl der Drähte, die erforderlich sind, um den äußeren Leiter oder die äußere Abschirmung zu bilden, durch eine sich winklig hin und her bewegende Legeplatte, welche den Kern umgibt, und zusammen mit dem Kern in und durch eine Formungsmatrize bzw. einen Verseilnippel gezogen wird, welcher den Drähten die erforderliche Biegung gibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugspannung in den Drähten auf den niedrigsten praktischen Wert reduziert wird, der mit einem hindernisfreien Lauf vereinbar ist.

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5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel der Hin- und Herbewegung der Legeplatte so ist, daß der Verlagerungswinkel jedes Drahtes um die Achse des Kerns zwischen den Schlagwendepunkten mindestens 360° beträgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die lördergeschwindigkeit des Kerns so ist, daß in dem Intervall zwischen aufeinanderfolgenden Umkehrungen der Legeplatte der Kern eine Strecke gleich dem

2,5- bis 15-fachen des Kerndurchmessers zurücklegt. "

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Legeplatte in annähernd einfacher harmonischer Bewegung hin und her bewegt wird.

8. Vorrichtung zum Bilden eines Kabelkerns, der auf seiner Oberfläche einen äußeren Leiter nach Anspruch 1 aufweist, mit einer Zuführung für den Kern, einer Zuführung rur die Drähte, einer Matrizen- bzw. Nippelanordnung sowie einer Einrichtung mit einer winklig hin und her bewegbaren Legeplatte zur Führung des Kerns und der Drähte in der erforderlichen Beziehung in die Kippelanordnung hinein, dadurch A gekennzeichnet, daß die Drähte feine Drähte gleichen Durchmessers sind und daß die Matrizen- bzw. Nippelanordnung einen ersten Nippel (1) mit einer Schaft- bzw. Wirklänge von weniger als dem Kerndurchmesser und einer Bohrung annähernd gleich dem 1,OO-fachen der Summe des Kern-Nenndurchmessers und des Zweifachen des Drahtdurchmessers sowie einen zweiten Nippel (2) mit einer Schaft- bzw. Wirklänge von nicht weniger als dem Zwölffachen des Kerndurchmessers und einer Bohrung von annähernd dem 1,01- bis 1,O2fachen der Summe des nominellen Kerndurchmessers und des Zweifachen des Drahtdurchmessers aufweist, wobei der zweite Nippel koaxial zum ersten Nippel

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und unmittelbar daran angrenzend oder in unmittelbarer Nahe des letzteren verläuft, und wobei der erste und zweite Nippel je ein glockenförmiges Eintrittsende aufweisen, derart, daß die Nippelanordnung den Drähten die erforderliche Biegung gibt.

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