DE2120831A1 - Method and system for making a flexible waveguide - Google Patents

Method and system for making a flexible waveguide

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Paolo Gazzana Mailand; Portinari Antonio Sesto San Giovanni; Priaroggia (Italien). M
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Description

21203312120331

PATENTAN PATENTAN WKLXEWKLXE

DE. LWiEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT DE. LWiEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT

MÖNCHEN HAMBURGMÖNCHEN HAMBURG

TELEFON: 39531+ 20QO HAMBURG 5ö, «e h "Si TELEPHONE: 39531+ 20QO HAMBURG 5ö, "e h" Si

TELEGRAMME: KARPATENT KOHiGSTRASSElS^Qt " *TELEGRAMS: KARPATENT KOHiGSTRASSElS ^ Qt "*

Y/ 24 677/71 S/JaY / 24 677/71 S / Yes

Industrie Pirelli S*ρ«Α Mailand (Italien)Industry Pirelli S * ρ «Α Milan (Italy)

Verfahren und Anlage zum Herstellen eines biegsamen Wellenleiters.Method and system for making a flexible waveguide.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zuis Herstellen eines biegsamen yiendelförmigen Wellenleiters, ohne den. Preduktionsfruß auf seiner ganzen Länge zu unterbrechen*The invention relates to a method of manufacture of a flexible yendel-shaped waveguide without the. To interrupt the preduction fuselage along its entire length *

Da3 bisher verwendete Verfahren zum Herstellen von wendelförmigen Wellenleitern ermöglicht die Bildung von 7/ellenleiterabschnitten, welche nur eine begrenzte Länge von einigen Metern haben und bei der Installation, durch eine entsprechende Anzahl von Verbindungsstellen zusammengefügt werden müssen,», die, selbst v/ann der Vorgang niit äußerster Sorgfalt ausgeführt wird, Diskontinuitätapunlrta darstellen, die unvoraeidbar zu Verlusten bei. der über^- tragung der 5rundwelle führen»Da3 previously used method for the production of helical waveguide allows the formation of 7 / waveguide sections which are of limited length of a few meters and joined together during installation by a corresponding number of connection points must be, »which, even the process cannot extreme care is carried out, discontinuityapunlrta represent, which inevitably lead to losses. the about ^ - carry the round shaft »

Dieses bekannte Verfahr an- besteht, darin, daß auf einen J)QTa ein isolierter Draht spiralförmig 30 aufgewickelt wird, daß die Windungen sich in guter Ausrichtung beThis known method consists in that an insulated wire is wound spirally 30 on a J) QTa so that the turns are in good alignment

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den trad dicht aneinanderliegen, und daß danach die sich ergeisende "Wendel mit einer HuIIe- ans einem synthetischen HaEiS bedeckt wird«the trad close to each other, and that afterwards the ergeisende "coil with a sleeve on a synthetic one HaEiS is covered "

Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zum kontinuierlichen Herstellen von "biegsamen, wendelföriEi— • gen Wellenleitern, deren länge lediglich durch das !Fassungsvermögen de-r Spule begrenzt ist, auf die der Wellenleiter aufgewickelt wird, so daß die Verbindungsstellen auf ein Minimum reduziert und damit die Verluste zufolge Diskontinuität herabgesetzt sindo. The purpose of the invention is to create a method for the continuous production of "flexible, helical waveguides, the length of which is limited only by the capacity of the coil on which the waveguide is wound, so that the connection points are reduced to a minimum and thus the losses due to discontinuity are reduced o .

Insbesondere bezweckt die Erfindung, ein Verfahren zixie Herstellen von "biegsamen wendelförmigen Wellenleitern, su schaffen, bei welchem die Wendel durch spiraliges Aufwickeln eines isolierten leitenden Materials auf eine Zweckentsprechende Vorrichtung gebildet wird und welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die Wendel kontinuierlich gebildet und dabei gleichzeitig in längsrichtung mit einer Geschwindigkeit, die mit der Geschwindigkeit der Bildung einer Eül— Ie aus einem synthetischen Harz synchronisiert ist, 231 der 8tatioir "rarbewegt wird, an welcher das die Hülle oildende synthetische Harz auf die sich varhewegende Wendel ausgestoßen wird.*In particular, the invention aims to provide a process for the production of "flexible helical waveguides", see below, in which the helix is formed by helically winding an insulated conductive material onto an appropriate device and which is characterized in that the helix is formed continuously and simultaneously in The lengthwise direction at a speed synchronized with the speed of the formation of a sleeve made of a synthetic resin is moved 231 of the position at which the synthetic resin forming the sleeve is ejected onto the moving helix. *

Die Erfindung sieht ferner eine zur Durchführung· des Verfahrens gemäß der Erfindung geeignete Anlage vor, die gekennzeichnet ist durch einen Verteilerkopf, der ein isoliertes leitendes Material spiralförmig wickelt, eine Vorrichtung, welche die sich bildende Wendel aufnimmt und zur Vorbewegung führt, eine Druck- und. Zugvorrichtung,, weles.3 dazu dient, die Geschwindigkeit der Vorbewegung dar Weüael einzustellen, und mit der Geschwindigkeit' ihrer Bildung su synchronisieren., und wenigstens: einen nachfolgenden Aus— stoßkapf ZBM JlusstQ'fieii. eines synthetischen. Harzes zwecks" j einer; Hülle auf der sich varbewagenden Wendel,.The invention further provides a system suitable for carrying out the method according to the invention, which is characterized by a distributor head which winds an insulated conductive material in a spiral shape, a device which takes up the spiral which is being formed and guides it to advance it, a pressure and . Pulling device weles.3 serves to adjust the speed of the forward movement of the Weüael, and to synchronize it with the speed of its formation, and at least: a subsequent ejector cap ZBM JlusstQ'fieii. a synthetic one. Resin for the purpose of "one; envelope on the moving helix.

Die ErfMdung wird sachstehend an Hand der Zeichnung; ■ erläutert»The invention is factual based on the drawing; ■ explained »

"V BAD ORfGINAi"V BAD ORfGINAi

1833-59/f Q?T1833-59 / f Q? T

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Pig. 1 ist eine schematische Seitenansicht einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens gemäß der ErfindungοPig. 1 is a schematic side view of a plant for carrying out the method according to FIG of the invention ο

I1Ig0 2, 3 und 4 sind Teillängsschnittansichten, die einige Ausführungsbeispiele von biegsamen wendeiförmigen Wellenleitern^ zeigen, welche nach dem Verfahren der Erfindung und mittels der Anlage gemäß Pig. 1 herstellbar sind«,I 1 Ig 0 2, 3 and 4 are partial longitudinal sectional views showing some embodiments of flexible helical waveguides ^ which are made according to the method of the invention and by means of the system according to Pig. 1 can be produced «,

Die in Jig* 1 dargestellte P rodukt ions anlage weist einen Verteilerkopf 10 zum spiraligen Wickeln eines isolierten leitenden Materials und eine Vorrichtung 11 auf, welche dazu bestimmt ist, die sich bildende Wendel auf- i zunehmen und zur Vorbewegung zu führen, und welche in diesem besonderen Fall ein entweder feststehender oder ein um seine Achse drehbarer Dorn ist, der sich über die ganze länge der Bildung des wendeiförmigen Y/ellenleiters bis zu einem Punkt erstreckt, an dem der Wellenleiter sich selbst stabilisiert hat. Um den Dorn 11 herum ist eine Druck- und Zugvorrichtung 12 angeordnet, die aus vier Elementen zusammengesetzt ist, deren jedes einen elastischen Riemen 20 aufweist, der um zwei Fiollen 21 läuft, die sich in Förderriehtung der Anlage drehen. Diese Elemente können offensichtlich auch in einer von vier abweichenden Anzahl vorhanden sein» jThe P shown in Jig * 1 roduct ions plant comprises a distribution head 10 to the spiral winding an insulated conductive material and a device 11 which is intended to the forming spiral ascending i increase and lead to the advancement, and which in this a particular case is a mandrel which is either fixed or rotatable about its axis and which extends over the entire length of the formation of the helical waveguide to a point at which the waveguide has stabilized itself. Around the mandrel 11 there is arranged a pushing and pulling device 12, which is composed of four elements, each of which has an elastic belt 20 which runs around two rollers 21 which rotate in the conveying direction of the system. These elements can obviously also be present in any number other than four »j

Stromab der Vorrichtung 12 ist eine zum Bewickeln der Wendel dienende Vorrichtung 13 angeordnet, auf die ein Ausstoßkopf 14 und eine Kühlvorrichtung oder ein Kühlbad 15 folgen, welches eine Vorrichtung 16 enthält, die zum Einstellen der auf den Wellenleiter ausgeübten Axialbelastung dient und die wie die Vorrichtung 12 aus vier Elementen zusammengesetzt ist, deren jedes einen elastischen Hieinen 22 aufweist, der um zwei Hollen 23 läuft. Die die Vorrichtung 16 bildenden Elemente können ebenfalls in einer von vier abweichenden Anzahl vorhanden sein, und ferner kann,-diese Vorrichtung von der dargestellten Vorrichtung 16Downstream of the device 12 there is arranged a device 13 which is used to wind the helix and onto which an ejection head is applied 14 and a cooling device or a cooling bath 15 follow, which contains a device 16 for setting serves for the axial load exerted on the waveguide and which, like the device 12, consists of four elements is composed, each of which has an elastic cord 22 which runs around two lobes 23. The the device 16 constituent elements can also be in one of four different numbers may be present, and furthermore, these Device from device 16 shown

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völlig -verschieden sein. Der am Ende des Herstellungsverfahrens erhaltene Wellenleiter 17 wird von einer Aufwickelspule 18 aufgenommen·be completely different. The one at the end of the manufacturing process The waveguide 17 obtained is taken up by a take-up reel 18

Der sich um den Dorn 11 drehende Verteilerkopf 10 wickelt ein isoliertes leitendes Material (beispielsweise einen emaillierten Metallstreifen oder einen emaillierten Kupferdraht) auf den Dorn 11 zu einer Wendel 24 derart auf, daß deren Windungen gespannt sind und dicht aneinanderliegeno Der Kopf 10 könnte auch auf den Dorn 11 eine Anzahl Elemente gleichzeitig derart spiralig aufwickeln, daß deren Windungen ineinanderliegen und dicht benachbart sind, falls es erforderlich ist, Wendeln zu bilden, die eine größere Steigung haben, als sie mit nur einer Y/icklung erzielbar ist.The rotating about the mandrel 11 header 10 wound an insulated conductive material (such as an enamelled metal strip or an enamelled copper wire) to the mandrel 11 to a spiral 24 such that the turns are stretched and tightly together are o The head 10 could also Wind the mandrel 11 spirally a number of elements at the same time in such a way that their turns lie one inside the other and are closely adjacent, if it is necessary to form spirals which have a greater pitch than can be achieved with only one winding.

Das Gebilde, das sich aus dem gleichzeitigen Aufwickeln einer Anzahl spiraliger Elemente auf den Dorn 11 ergibt, wird als Mehrwicklungswendel bezeichnet» Eine Liehrwicklungswendel könnte auch dadurch erhalten werden, .daß zunächst eine Anzahl Metallstreifen oder Metalldrähte vereinigt werden und dann das so erhaltene Gebilde auf den Dorn aufgewickelt wirdoThe structure that results from the simultaneous winding of a number of spiral elements on the mandrel 11, is referred to as a multi-winding helix »A single-winding helix could also be obtained by first uniting a number of metal strips or metal wires and then the structure thus obtained is wound onto the mandrel

Die den Kopf 10 verlassende Wendel 24 wird zwischen den die Druck- und Zugvorrichtung 12 bildenden Elementen aufgenommen, die mittels der'von den Sollen 21 bewegten Riemen die Wendel zwingen, sich mit einer Geschwindigkeit vorwärts zu bewegen, die mit der Geschwindigkeit der Bildung der Wendel synchronisiert ist. Die Vorrichtung 12 stellt, außer daß sie eine Eegeleinheit ist, die ermöglicht, daß die Geschwindigkeit der Vorbewegung der Wendel und die Geschwindigkeit der Bildung der Wendel gleichförmig sind, auch eine Einheit dar, die an die Windungen der Wendel dan erforderlichen Druck anlegt, um sie während der ganzen Dauer der Vorbewegung der Wendel zu der nächsten Produktionsstation des Wellenleiters vollkommen gespannt und dicht aneinanderliegend zu halten*.The helix 24 leaving the head 10 is between the elements forming the pushing and pulling device 12 recorded, which moved by means of the 'von should 21 Belts force the helix to move at one speed to move forward synchronized with the speed of formation of the helix. The device 12 in addition to being a control unit which enables the speed of advance of the helix and the Speed of formation of the helix are uniform, also represent a unit that applies the necessary pressure to the turns of the helix in order to keep them throughout Duration of the forward movement of the helix to the next production station of the waveguide completely tensioned and close to one another to keep*.

Stromab der Vorrichtung 12 wird die Wendel 24 unmittel-Downstream of the device 12, the helix 24 is immediately

109850/1077 BAD ORIGINAL109850/1077 BATH ORIGINAL

bar mit einer Umwicklung 25 von aus einem zweckentsprechenden Material "bestehenden Bändern, wie z»Bo Kunststoff- oder Metallbändern, mittels des Bewickelkopfes 13 abgedeckt, der sich um die Achse der Wendel dreht.bar with a wrapping 25 of an appropriate one Material "existing tapes, such as" Bo plastic or metal strips, covered by means of the winding head 13, which rotates around the axis of the helix.

Die in dieser Y/eise bewickelte 'Wendel tritt in den Aus- · stoßkopf 14 ein, wo sie mit einer Hülle 26 aus einem thermoplastischen Harz (beispielsweise Polyäthylen- oder Polyvinylchloridharz) abgedeckt wird. Zu diesem Zeitpunkt ist der Wellenleiter vollständig. Er wird anschließend durch das Kühlbad 15 und die Vorrichtung 16 hindurch geführt, um die auf ihn ausgeübte Axialbelastung zu regeln· fThe helix wound in this direction emerges from the outlet pusher head 14, where it is covered with a sleeve 26 made of a thermoplastic resin (e.g. polyethylene or polyvinyl chloride resin) is covered. At this point the waveguide is complete. He is then through the Cooling bath 15 and the device 16 passed through it in order to regulate the axial load exerted on it · f

Das gegebenenfalls erwünschte Aufbringen von Verstärkungen auf den Wellenleiter, die den Zweck haben, die Abschnitte während der Biegungs- und Verlegungsvorgänge weniger empfindlich für Änderungen zu machen, kann nachfolgend auf der Anlage entweder zwischen der Station zum Kühlen des Wellenleiters und der Station seines Aufwickeins auf die Spule oder in einem hinter der Aufwickelstation erfolgenden Vorgang unmittelbar durchgeführt werden.If necessary, the application of reinforcements to the waveguide for the purpose of removing the sections Making it less sensitive to changes during the bending and routing operations can be subsequent to the installation either between the station for cooling the waveguide and the station for its winding on the reel or be carried out directly in a process that takes place after the winding station.

Es ist ersichtlich, daß es mittels des Verfahrens und der Anlage gemäß der Erfindung möglich ist, einen fortlaufenden biegsamen Wellenleiter herzustellen, von dem einige Ausführungsbeispiele in Fig. 2, 3 und 4 näher veranschaulicht ä sind.It can be seen that it is the invention by means of the method and the plant according possible to produce a continuous flexible waveguide detail of the several embodiments in Fig. 2, 3 and 4 illustrating the like are.

Der in Fig. 2 im Teillängsschnitt dargestellte Wellenleiter weist eine innere Wendel 30 auf, die aus einem Streifen aus isoliertem leitenden Material gebildet ist, welcher hochkant, doh„ derart gewickelt ist, daß seine größere Querschnitt abmessung rechtwinklig zur Längsachse der Wendel verläuft. Die Wendel 30 ist mit zweckentsprechenden Bändern 31 bewickelt, auf die eine Hülle 32 aus thermoplastischem Material ausgestoßen ist, die ihrerseits mit einer Drahtbewehrung 33 bedeckt ist, auf die normalerweise noch eine äußere Schutzabdeckung 34 (aus imprägnierter Jute oder thermoplastischem Material) folgt»The waveguide shown in partial longitudinal section in FIG. 2 has an inner helix 30 which is formed from a strip of insulated conductive material which is wound on edge, ie, wound such that its larger cross-sectional dimension runs at right angles to the longitudinal axis of the helix. The helix 30 is wound with appropriate tapes 31, onto which a sheath 32 made of thermoplastic material is ejected, which in turn is covered with a wire reinforcement 33, which is usually followed by an outer protective cover 34 (made of impregnated jute or thermoplastic material) »

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Pig, 3 zeigt im Teillängsschnitt ein anderes Beispiel eines nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten Wellenleiters, wobei die Teile, die denjenigen der Fig« 2 entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, während mit 35 eine Wendel bezeichnet ist, die aus einem isolierten Metalldraht von kreisförmigem Querschnitt gewickelt iste Pig, 3 shows in partial longitudinal section another example of a waveguide produced by the method according to the invention, the parts corresponding to those in FIG. 2 being given the same reference numerals, while 35 denotes a helix made of an insulated metal wire is wound of circular cross-section e

]?ig. 4 zeigt im Teillängsschnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten Wellenleiters, bei dem eine Wendel 36 aus einem gewölbten, d.oh. eine konkave und eine konvexe Oberfläche aufweisenden Metallstreifen gewickelt ist»]? ig. 4 shows, in partial longitudinal section, a further exemplary embodiment of a waveguide produced by the method according to the invention, in which a helix 36 consists of a curved, i.e. o h. a metal strip with a concave and a convex surface is wound »

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Claims (1)

PatentansprücheClaims ^erfahren zum Herstellen, eines biegsamen Y/ellenleiiTers mit einer inneren Wendel, die durch spiraliges Aufwickeln eines isolierten leitenden Material auf eine zweckentsprechende Vorrichtung gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendel kontinuierlich gebildet und dabei gleichzeitig in Längsrichtung mit einer Geschwindigkeit, die mit der Geschwindigkeit der Bildung einer Hülle aus einem synthetischen Harz synchronisiert ist, zu der Station vorbewegt wird, an welcher das die Hülle bildende synthetische Harz auf die sich vorbewegende Wendel ausgestoßen wird»^ Learn how to make a flexible Y / ellenleiiTers with an inner helix formed by spirally winding an insulated conductive material onto a appropriate device is formed, characterized in that the helix is formed and continuously at the same time in the longitudinal direction at a speed that corresponds to the speed of the formation of a shell made of synthetic resin, is advanced to the station at which that forming the envelope synthetic resin is ejected onto the advancing helix » 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sich vorbewegende Wendel vor dem Aufbringen des die Hülle bildenden synthetischen Harzes mit Bändern umwickelt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that that the advancing coil is wrapped with tapes prior to the application of the synthetic resin forming the envelope will. 3. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einem Verteilerkopf (10), der ein isoliertes leitendes Material spiralförmig wickelt, eine Vorrichtung (11), welche die sich bildende Wendel (24) aufnimmt und zur Vorbewegung führt,eine Druck- und Zugvorrichtung (12), welche dazu dient, die Geschwindigkeit der Vorbewegung der Wendel einzustellen und mit der Geschwindigkeit ihrer Bildung zu synchronisieren, und wenigstens einen nachfolgenden Ausstoßkopf (H) zum Ausstoßen eines synthetischen Harzes zwecks Bildung einer Hülle auf der sich vorbewegenden Wendel.3. Plant for performing the method according to claim 1 or 2, characterized by a distributor head (10), which wraps an insulated conductive material in a spiral shape, a device (11), which the forming coil (24) receives and leads to the forward movement, a push and pull device (12), which is used to increase the speed of Adjust the advancement of the helix and synchronize it with the speed of its formation, and at least a subsequent ejection head (H) for ejecting a synthetic resin to form a shell thereon advancing helix. 4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (11), welche die sich bildende Wendel aufnimmt und zur Vorbewegung führt, ein sich drehender Dorn ist.4. Plant according to claim 3, characterized in that the device (11) which receives the helix that is being formed and leads to advancement, is a rotating mandrel. 5. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (11), welche die sich bildende Wendel auf-5. Plant according to claim 3, characterized in that the device (11), which on the forming helix 109850/1077109850/1077 _ 3_ 3 1 ο η ο η λ 1 ο η ο η λ nimmt und zur Vo rbewegung ..führt, ein feststehender Dorntakes and leads to the forward movement, a fixed mandrel 6o Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiierkopf (10) sich um die Achse des die sich bildende Wendel aufnehmenden und führenden Doms dreht.6o system according to claim 4, characterized in that the Verteiierkopf (10) around the axis of the forming Spiral receiving and leading cathedral rotates. 7. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Druck- und Zugvorrichtung (12) und dem Ausstoßkopf (14) eine Vorrichtung (13) zum Bewickeln der Wendel vorgesehen ist.7. Plant according to one of the preceding claims, characterized in that between the pushing and pulling device (12) and the ejection head (14) a device (13) for winding the coil is provided. 8. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurchgekennzeichnet, daß stromab des Ausstoßkopfes (14) ein Kühlbad (15) vorgesehen ist, das eine Vorrichtung (16) zum Regeln der auf den Wellenleiter (17) ausgeübten Axialbelastung enthalte8. Installation according to one of the preceding claims, characterized in that that a cooling bath (15) is provided downstream of the ejection head (14) which has a device (16) for regulating the axial load exerted on the waveguide (17) contain 10 9850/10 7-710 9850/10 7-7
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